Столетняя загадка раскрыта. Астрономы нашли скрытую закономерность космических лучей
Международная группа исследователей, которая работает с космическим телескопом DAMPE (Dark Matter Particle Explorer), сделала важный шаг в изучении природы космических лучей — самых мощных частиц во Вселенной.
Более века их происхождение и механизмы ускорения оставались загадкой. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature, выявило универсальную закономерность в энергетических спектрах этих первичных ядер, начиная от легких протонов и заканчивая тяжелым железом.
Астрофизики из Женевского университета (UNIGE) с помощью искусственного интеллекта проанализировали высокоточные данные телескопа. Они заметили эффект «спектрального смягчения»: после достижения определенного порога жесткости — примерно 15 тераэлектронвольт — количество частиц начинает уменьшаться значительно быстрее.
Термин «жесткость» описывает, насколько сильно траектория частицы сопротивляется изгибу под действием магнитных полей.
Поскольку эта особенность является общей для совершенно разных типов ядер, открытие подтверждает теорию о том, что движение и ускорение космических лучей в пространстве контролируются именно их магнитной жесткостью.
В то же время полученные данные с точностью до 99,999% опровергают альтернативные модели, которые базировались на расчетах энергии на нуклон.
Важную роль в прорыве сыграл разработанный в Женеве кремниево-вольфрамовый трекер (STK), который точно фиксирует траектории и электрический заряд частиц. Новые результаты накладывают строгие ограничения на существующие модели формирования излучения в источниках вроде чрезвычайно далеких черных дыр, пульсаров или взрывов сверхновых звезд за миллиарды километров от Земли.