Космическият телескоп разкрива космически модел, който интригува учените повече от век

Космически телескоп е открил универсален модел в космическите частици, който изследователите се опитват да идентифицират от 1912 г. насам. Сателитът DAMPE е открил същата характеристика в няколко ядра на космически лъчи, от леки протони до железни ядра. Откритието, публикувано в списание Nature, може най-накрая да разкрие как тези частици се ускоряват и транспортират през Вселената след десетилетия научен дебат.

Изследването сочи към общ физически принцип, който управлява поведението на всички тези частици, независимо от тяхната маса или състав. Учените постигнаха ниво на сигурност от 99,999%, когато потвърдиха тази теория спрямо алтернативни модели, създавайки важен крайъгълен камък за съвременната астрофизика.

Моделът, който се появява във всички частици

Данните от DAMPE разкриват феномен, наречен спектрално омекотяване в няколко вида космически лъчи. Броят на откритите частици спада внезапно след определен праг на твърдост, по-специално около 15 тераелектронволта. Essa отбелязана редукция се появява последователно в протони, хелий, въглерод, кислород и желязо.

Andrii Tykhonov, доцент по Departamento на Física Nuclear и Partículas на Universidade на Genebra и съавтор на изследването, обясни състава на тези частици и техните енергийни нива:

• Prótons: първични частици космически лъчи
• Núcleos на хелий, въглерод, кислород и желязо: вторични компоненти
• Energia ниско: до няколко милиарда електронволта
• Energia междинен: от няколко милиарда до няколкостотин милиарда електронволта
• Energia високо: над 1000 милиарда електронволта

Твърдостта, измерена в тераелектронволти, описва колко силно една заредена частица се съпротивлява на огъване от магнитни полета, докато пътува през пространството. Свойството Essa се оказа по-фундаментално от енергията на нуклон, концепция, която ръководеше повечето предишни изследвания.

Едно вековно търсене приключи

Космическите лъчи са заредени частици, които пътуват през галактиката с изключително високи енергии. Учените смятат, че те произхождат от бурни астрофизични явления, включително експлозии на свръхнови, пулсари и струи, излъчвани от черни дупки. Durante Повече от сто години изследователите са обсъждали точните механизми на ускоряване и транспорт на тези частици.

Leia Tambem

Нападателят Лионел Меси се нуждае от две решителни подавания, за да изравни историческия рекорд на Пеле за Световната купа

Green Bay Packers runback Джош Джейкъбс арестуван в Уисконсин за домашно насилие

Състоянието на Кристиано Роналдо и Лионел Меси надхвърля терена с инвестиции от милиарди долари

Телескопът DAMPE, чийто акроним означава Explorador от Partículas от Matéria Escura, беше пуснат през декември 2015 г. с първоначалната цел да открие тъмна материя. Данните, събрани оттогава, предоставиха безпрецедентно количество информация за високоенергийните космически лъчи. Орбиталната мисия на спътника позволи непрекъснати наблюдения, които разкриха модели, които не могат да бъдат открити с наземни инструменти.

Твърдостта на Como обяснява универсалното поведение

Наблюденията на DAMPE силно подкрепят това, че космическите лъчи са оформени от твърдост, а не от енергия, разделена на броя на нуклоните. Старите модели, базирани на този последен показател, не се вписват добре в данните, събрани от сателита през последните десет години. Откритието налага по-строги ограничения върху настоящите модели на ускорение на частици в екстремни астрофизични среди.

Изследователите казват, че откритията помагат да се разбере по-добре как космическите лъчи придобиват огромната си енергия, преди да прекосят междузвездното пространство. Разбирането на този механизъм е фундаментално за разбирането на динамиката на бурните космически явления. Ролята, която играят магнитните полета, ударните вълни и бурните космически събития все още остава частично обсъждана, но сега с много по-солидни доказателства.

Изследването представлява значителен напредък в астрофизиката на частиците. Като демонстрираха, че различните видове космически лъчи следват едно и също универсално физическо правило, учените откриха нови перспективи за разбиране как природата ускорява и транспортира частици с екстремни енергии през космоса.