Учёные зарегистрировали сверхмощную частицу, прибывшую на Землю из глубин космоса. Её энергия сравнима с энергией летящей хоккейной шайбы или кирпича, падающего на палец ноги с высоты талии. В сообщении Университета Юты, который распространил информацию, эту частицу также называют лучом. Но загадка в другом: непонятно, откуда она прилетела.
Первым был «О боже мой»
Интриги добавляет то, что до этого подобная сверхмощная частица наблюдалась лишь однажды, в теперь уже далёком 1991 году. Тогда в ходе эксперимента «Глаз мухи» был зафиксирован космический луч настолько высокой энергии, что потрясённые астрофизики назвали его Oh-My-God («О боже мой»).
Для учёных было очевидно, что в нашей галактике ничто не способно его произвести. Энергия той частицы была даже больше, чем теоретически возможно для космических лучей, прилетающих из других галактик. Возник ажиотаж, ведь такая частица, попросту говоря, не должна существовать! Пошли разговоры, что традиционная физика не работает, раз она не смогла предсказать это событие. Или же недалеко от нас (по астрономическим, конечно же, меркам) находится невидимый источник частиц чудовищной энергии. Но астрофизики знают, что такого источника попросту нет.
С тех пор телескопы зафиксировали более 30 космических лучей сверхвысокой энергии, но ни один из них не приблизился к той, которую продемонстрировала частица «О боже мой». Учёные понемногу успокоились и решили, что событие 1991 года было статистической аномалией.
«Что, чёрт возьми, происходит?»
И вот теперь выяснилось, что на Землю прилетела вторая такая же частица. Случилось это ещё в 2021 году, но научную статью в журнале Science опубликовали только сейчас (учёные — люди неторопливые, результаты экспериментов требуют проверок и рецензирования).
Открытие сделано в рамках международного проекта Telescope Array. Эта установка, находящаяся в пустыне штата Юта (США), мало похожа на телескоп. Она представляет собой решётку из 507 детекторов (металлических ящиков), расставленных на расстоянии 1,2 километра друг от друга и покрывающих площадь в 700 квадратных километров. Когда в детектор попадают заряженные частицы, пластины внутри них светятся, время засветки фиксируется и обрабатываются. Так учёные регистрируют космические лучи.
«27 мая 2021 года эксперимент Telescope Array обнаружил второй по величине космический луч экстремальной энергии. Энергия этой единственной субатомной частицы эквивалентна падению кирпича на палец ноги с высоты талии», — сказано в сообщении Университета Юты.
Когда на Землю прилетела частица, сработали 23 детектора, они охватывают площадь 48 квадратных километров. Событие тут же начали анализировать и реконструировать, чтобы понять, где находится источник.
«Эти частицы имеют настолько высокую энергию, что на них не должны влиять галактические и внегалактические магнитные поля. Вы должны быть в состоянии указать, откуда они взялись в небе. Но в случае с частицей „О боже мой“ и теперь вот с этой новой частицей мы прослеживаем её траекторию до источника и видим, что там нет ничего, что могло бы её произвести! Вот в чём загадка — что, чёрт возьми, происходит?» — говорит соавтор исследования Джон Мэтьюз.
Невероятные снимки галактик, Солнца и Луны, сделанные сибирскими учеными
Общий вид Солнца в линии водорода Ha. Снято с помощью солнечного телескопа Coronado. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Хромосфера Солнца в районе солнечных пятен. Хромосфера — это слой атмосферы Солнца, который находится над фотосферой (поверхность Солнца). © Из личного архивa / Сергей Веселков
Солнце в видимом свете. Это фотосфера — поверхность Солнца с темными пятнами. Пятна — это участки с пониженной температурой на 1,5 — 2 тыс. градусов. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Комета Neowise. Снято в Красноярске в ночь с 12 на 13 июля 2020 года. На фотоаппарат Canon. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Комета Neowise. Снято в Красноярске в ночь с 12 на 13 июля 2020 года. На фотоаппарат Canon. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Участки на поверхности Луны. Снято на смартфон. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Участки на поверхности Луны. Снято на смартфон. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Млечный путь вдали от городской засветки. 200 км от Красноярска (Новоселовский район). Снято на фотоаппарат. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Млечный путь вдали от городской засветки. 200 км от Красноярска (Новоселовский район). Снято на фотоаппарат. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Млечный путь вдали от городской засветки. 200 км от Красноярска (Новоселовский район). Снято на фотоаппарат. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Туманность. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Соседняя галактика в Андромеде (М31). Снято на фотоаппарат с фокусом 200 мм за городом. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Шаровое звездное скопление М13 в созвездии Геркулеса. Снято на фотографическом телескопе в обсерватории СибГУ. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Комета Lovejoy C/2014 Q3. Снято на фотографическом телескопе в обсерватории СибГУ. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Звездное скопление. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Комета Panstarrs 3. Снято на фотографическом телескопе в обсерватории СибГУ. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Созвездие Ориона и комплекс туманностей в созвездии Ориона. Снято на фотоаппарат на выезде за город со студентами СибГУ. Снято с разными объективами в разном масштабе. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Созвездие Ориона и комплекс туманностей в созвездии Ориона. Снято на фотоаппарат на выезде за город со студентами СибГУ. Снято с разными объективами в разном масштабе. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Невероятные снимки галактик, Солнца и Луны, сделанные сибирскими учеными
Общий вид Солнца в линии водорода Ha. Снято с помощью солнечного телескопа Coronado. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Хромосфера Солнца в районе солнечных пятен. Хромосфера — это слой атмосферы Солнца, который находится над фотосферой (поверхность Солнца). © Из личного архивa / Сергей Веселков
Солнце в видимом свете. Это фотосфера — поверхность Солнца с темными пятнами. Пятна — это участки с пониженной температурой на 1,5 — 2 тыс. градусов. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Комета Neowise. Снято в Красноярске в ночь с 12 на 13 июля 2020 года. На фотоаппарат Canon. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Комета Neowise. Снято в Красноярске в ночь с 12 на 13 июля 2020 года. На фотоаппарат Canon. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Участки на поверхности Луны. Снято на смартфон. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Участки на поверхности Луны. Снято на смартфон. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Млечный путь вдали от городской засветки. 200 км от Красноярска (Новоселовский район). Снято на фотоаппарат. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Млечный путь вдали от городской засветки. 200 км от Красноярска (Новоселовский район). Снято на фотоаппарат. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Млечный путь вдали от городской засветки. 200 км от Красноярска (Новоселовский район). Снято на фотоаппарат. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Туманность. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Соседняя галактика в Андромеде (М31). Снято на фотоаппарат с фокусом 200 мм за городом. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Шаровое звездное скопление М13 в созвездии Геркулеса. Снято на фотографическом телескопе в обсерватории СибГУ. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Комета Lovejoy C/2014 Q3. Снято на фотографическом телескопе в обсерватории СибГУ. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Звездное скопление. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Комета Panstarrs 3. Снято на фотографическом телескопе в обсерватории СибГУ. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Созвездие Ориона и комплекс туманностей в созвездии Ориона. Снято на фотоаппарат на выезде за город со студентами СибГУ. Снято с разными объективами в разном масштабе. © Из личного архивa / Сергей Веселков
Созвездие Ориона и комплекс туманностей в созвездии Ориона. Снято на фотоаппарат на выезде за город со студентами СибГУ. Снято с разными объективами в разном масштабе. © Из личного архивa / Сергей Веселков
«Выплёвываю сумасшедшие идеи»
Международная группа исследователей решила назвать загадочную частицу Аматэрасу — в честь богини Солнца из японской мифологии. Авторы статьи подчёркивают, что «О боже мой» и Аматэрасу были обнаружены с использованием различных методов наблюдения, но сами эти события вполне реальны. Хоть и чрезвычайно редки.
«Кажется, что эти события происходят из совершенно разных мест неба. Не похоже на то, что существует какой-то один загадочный источник в космосе. Возможно, есть дефекты в структуре пространства-времени, сталкивающиеся космические струны. Я просто выплёвываю сумасшедшие идеи, которые приходят в голову, потому что никакого объяснения на самом деле нет», — размышляет ещё один соавтор исследования, профессор Джон Белз.
Другой учёный, профессор Тосихиро Фудзии из Японии, также отмечает, что направление, откуда прибыла таинственная частица, не соответствует ни одному известному астрономическому объекту. Это может указывать на существование неизвестных учёным явлений или новых физических принципов.
«Мы увидели, что там локальная пустота»
Российский физик, сотрудник Института ядерных исследований РАН Михаил Кузнецов, принимавший участие в этой научной работе, в интервью RTVI рассказал, что тип частицы определить не удалось: это было очень сложно сделать, не помогла даже нейросеть.
«Какие источники у таких частиц, по-прежнему неизвестно. Не только таких, но и тех, что в 10 раз менее мощные, которые называют космическими лучами ультравысоких энергий, — добавил Михаил Кузнецов. — Мы взяли карту галактик в локальной Вселенной, в сфере радиусом примерно 750 миллионов световых лет, и посмотрели, какие галактики лежат в направлении, откуда пришла эта частица. И мы увидели, что в этом направлении ничего нет — так называемая локальная пустота».
Учёный предполагает, что источником таких космических лучей могут быть галактические ядра, сверхмассивные чёрные дыры, ударные волны гигантского масштаба в скоплениях галактик.
