Ученые выяснили, кто бомбардирует Землю из космоса

Источник: scitech.ac.uk

Начиная с момента запуска гамма-лучевого телескопа Ферми в июне прошлого года, с его помощью уже удалось обнаружить новый класс пульсаров, исследовать вспышки гамма-лучей и наблюдать галактические взрывы на расстоянии миллиардов световых лет от Земли.

Сегодня ученые на конференции Американского физического общества в Денвере представили новые детали о высокоэнергетических частицах, вовлеченных в космическую тайну по соседству с нами.

«Гигантский телескоп Ферми является современным детектором гамма-лучей, но также это и потрясающий инструмент для изучения высокоэнергетических электронов космических лучей», сообщил астрофизик из Центра космических полетов Годдарда Александр Моисеев, представивший результаты исследования.

Космические лучи — сверхбыстрые электроны, позитроны и атомные ядра, перемещающиеся со скоростью, близкой к скорости света. Астрономы считают, что космические лучи с самой высокой энергией возникают в экзотических местах за пределами нашей галактики, таких как места крушения взорвавшихся планет.

Гигантский телескоп Ферми обладает высочайшей чувствительностью к электронам и позитронам. Наблюдая за энергией 4,5 миллионов частиц, которые бомбардировали детектор в период между 4 августа 2008 года и 31 января 2009 года, группа астрофизиков обнаружила, что увиденное одновременно дополняет и опровергает результаты более ранних исследований.

По сравнению с количеством космических лучей низкой энергии, значительная часть бомбардировавших детектор частиц обладала энергией большей, чем 100 миллиардов электронных вольт (100 ГэВ). Этот показатель намного превысил ожидания ученых, основанные на предыдущих исследованиях. C помощью европейского спутника Памела и наземной стереоскопической системы высокой энергии H.E.S.S. удалось зафиксировать вспышки света, которые образовывались с результате удара в атмосферу мощных космических лучей.

В результате эксперимента удалось засечь космические лучи с энергией около 500 ГэВ. «Ферми обязательно бы засек эту вспышку, если она действительно была, но этого почему-то не случилось», сказал Люка Латронико из института ядерной физики Пизы, Италия. «И все же благодаря высокому разрешению Ферми, а также более чем сотне проведенных экспериментов, нам наконец удалось увидеть эти лучи с высочайшей точностью».

В отличие от гамма-лучей, которые двигаются по прямой, космические лучи опоясывают галактику. Они могут рикошетить от атомов газа или изменять курс вследствие воздействия магнитных полей. Все эти помехи мешают определить, откуда эти лучи начали свой путь. А одной из основных задач телескопа Ферми является определение источника космических лучей.

Самым захватывающим по итогам этих данных является то, что они подразумевают присутствие космического объекта по соседству с нами, испускающего эти лучи. «Если бы лучи испускал объект на значительном удалении от нашей галактики, они бы потеряли большую часть энергии в пути», пояснил сотрудник Национального института ядерной физики Люка Бальдини.

Если какой-то источник по соседству с нами посылает электроны и позитроны, то это скорее всего пульсар — быстро вращающийся остаток взорвавшейся звезды. Также возможной является и другая, более экзотическая версия. Эти частицы могут быть результатом уничтожения гипотетических частиц, из которых состоит так называемая темная материя. Эта мистическая субстанция ни производит, ни препятствует свету и проявляет себя только посредством гравитационных эффектов.

«Следующий шаг Ферми — поиск изменений в потоке электронов космических лучей в различных местах на небе», сказал Латронико. «Если это и впрямь соседний с нами источник, такой поиск поможет нам выйти на него».