Международная группа ученых во главе с исследователями из Женевского университета представила результаты девятилетних наблюдений космических лучей с помощью китайского спутника DAMPE. Оказалось, что частицы разного типа — от протонов до тяжелых ядер — демонстрируют одинаковое поведение при высоких энергиях: их спектры резко «смягчаются» на определенном уровне. Результаты работ опубликованы в журнале Nature.
Этот перелом наблюдается при так называемой магнитной ригидности (жесткости) около 15 тераэлектронвольт (ТэВ) — параметре, который отражает сопротивление ее траектории воздействию магнитного поля. Чем выше жесткость, тем сложнее частицу «сбить с пути».
Неожиданный универсальный закон Вселенной
Ранее ученые спорили: зависит ли поведение космических лучей от массы частиц или от их электрического заряда. Новые данные показали, что ключевую роль играет именно заряд — и эффект одинаков для разных типов частиц независимо от их массы.
Это важный шаг к пониманию того, где и как ускоряются космические лучи — одни из самых загадочных сущностей во Вселенной. Они движутся почти со скоростью света и приходят из глубин Галактики и из-за ее пределов.
Открытие помогает уточнить модели ускорения частиц, например в остатках сверхновых, джетах черных дыр, пульсарах или других мощных астрофизических источниках. Также оно может пролить свет на процессы распространения космических лучей в межзвездной среде.
Сам спутник DAMPE (Dark Matter Particle Explorer, или «Укун», по-китайски «Постигнувший пустоту», прототип — литературный персонаж по имени Сунь Укун), запущенный КНР в 2015 году, изначально создавался для поиска следов темной материи, но оказался мощным инструментом для изучения космических лучей.
Интересные факты
Космические лучи были открыты в 1912 году физиком Виктором Гессом во время полетов на воздушном шаре. Взятая им с собой фотопластинка на высоте оказалась засвеченной, хотя лежала в темном месте.
При столкновении с атмосферой Земли они создают «ливни» вторичных частиц, которые можно регистрировать даже на поверхности Земли.
Некоторые эксперименты в Антарктиде фиксируют радиосигналы от таких частиц с точностью до статистической значимости выше 5 сигма — уровня, достаточного для научного открытия.
О таинственном сигнале из космоса, зарегистрированном в Антарктиде, читайте здесь.
Источник: hi-tech.mail.ru