Международная группа исследователей провела уникальный эксперимент с изотопом хрома-52, который позволит значительно точнее восстанавливать происхождение космических лучей и изучать химическую эволюцию нашей галактики. Работа выполнена на установке Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) в Университете штата Мичиган.
Космические лучи представляют собой атомные ядра, разогнанные почти до скорости света. Многие из них рождаются во время взрывов сверхновых и затем путешествуют по Млечному Пути на протяжении миллионов лет. Однако по пути эти частицы сталкиваются с межзвездным веществом и видоизменяются, что затрудняет определение их первоначального состава.
Чтобы разобраться в этих превращениях, ученые впервые подробно измерили так называемые сечения протонного скалывания (proton spallation cross sections) для хрома-52. В ходе такого процесса быстро летящее ядро сталкивается с атомом водорода и распадается на более легкие элементы. Ядра, образовавшиеся в сверхновой, могут во время путешествия по галактике постепенно превращаться в другие химические элементы.
Почему именно хром оказался ключом к истории Млечного Пути
Для эксперимента исследователи направили пучок ядер 52Cr на водородную мишень. Затем с помощью спектрографа зафиксировали продукты столкновений и определили вероятность различных сценариев распада. Полученные данные позволят значительно повысить точность моделей распространения космических лучей.
По словам авторов работы, новые измерения помогут надежнее связывать частицы, регистрируемые современными детекторами, с их астрофизическими источниками. Это важно для понимания того, какие элементы генерируют сверхновые и как менялся химический состав нашей галактики на протяжении ее истории.
Интерес к происхождению космических лучей заметно вырос в последние годы. Недавно исследователи предположили, что некоторые из самых энергичных космических лучей могут состоять из ядер тяжелее железа. Также астрономы подтвердили ускорения космических лучей в остатке сверхновой IC 443. Об этом мы рассказали здесь.
Источник: hi-tech.mail.ru