Научное сообщество приближается к разгадке одной из величайших тайн Вселенной – происхождения космических лучей сверхвысокой энергии. Физик Гленис Фаррар из Нью-Йоркского университета выдвинула теорию, которая, по её мнению, может пролить свет на это загадочное явление, включающее частицы с наивысшей энергией во Вселенной.
Об этом сообщает ProIT
Космические лучи сверхвысокой энергии известны науке уже на протяжении 60 лет, однако их происхождение остаётся непонятным. Существующие теории не смогли полностью согласовать наблюдения с имеющимися данными. Фаррар предложила смелую гипотезу, что эти частицы ускоряются в турбулентных магнитных потоках, которые возникают в результате слияния парных нейтронных звёзд.
Гипотеза о слиянии нейтронных звёзд
Согласно теории Фаррар, слияние нейтронных звёзд выбрасывает магнитные потоки, которые формируются перед созданием окончательной чёрной дыры. Этот процесс, как отмечает физик, генерирует мощные гравитационные волны. Её теоретические расчёты впервые объясняют две ключевые особенности космических лучей сверхвысокой энергии: тесную корреляцию между энергией частиц и их электрическим зарядом, а также чрезвычайно высокую энергию отдельных событий.
Иллюстрация результатов моделирования процессов, происходящих при слиянии нейтронных звёзд. Изображение: NASA/AEI/ZIB/M. Koppitz и L. Rezzolla.
Экспериментальные проверки теории
Теория Фаррар предполагает два следствия, которые могут быть подтверждены экспериментально. Во-первых, она связывает высшие энергетические космические лучи с образованием редких элементов, таких как ксенон и теллур, в результате ядерного «r-процесса». Во-вторых, нейтрино чрезвычайно высокой энергии, возникающие в результате столкновений космических лучей, должны сопровождаться гравитационной волной, возникающей во время слияния нейтронных звёзд.
Будущие наблюдения с использованием обсерваторий, способных фиксировать гравитационные волны, могут стать ключом к подтверждению или опровержению этой гипотезы. Если она будет подтверждена, теория Фаррар не только раскроет тайну космических лучей, но и предоставит новые знания о процессах, происходящих в самых экстремальных уголках Вселенной.
