Космос скрывает смертельную фабрику частиц: почему её не могли найти десятилетиями

Представьте: каждую секунду через ваше тело пролетает частица из глубин космоса. Это не фантастика, а реальность. Космические лучи, состоящие в основном из протонов, постоянно бомбардируют Землю, но самые мощные из них — настоящие загадки. Их энергия в тысячи раз превышает возможности Большого адронного коллайдера!

Откуда берутся космические лучи?

Астрономы давно предполагали, что сверхновые — взрывы массивных звёзд — могут быть источниками этих частиц. Всё сходится: колоссальная энергия, мощные магнитные поля, потоки элементарных частиц. Но наблюдения за остатками сверхновых вроде Тихо и Кассиопеи А разочаровали: их космические лучи оказались слабее, чем ожидалось.

Новое исследование, опубликованное в Astronomy & Astrophysics, даёт ответ. Оказывается, сверхновая действительно способна разгонять частицы до энергий в петаэлектронвольты (ПэВ), но только при особых условиях:

• Звезда должна потерять минимум две солнечных массы перед взрывом.
• Выброшенный газ должен оставаться плотным и компактным, а не рассеиваться.

Когда ударная волна взрыва сталкивается с этой оболочкой, магнитные поля усиливаются до невероятных значений. Частицы, словно в гигантском ускорителе, разгоняются до экстремальных энергий и вырываются в космос.

Почему мы до сих пор не нашли "Певатрон"?

Проблема во времени. Сверхновая в Млечном Пути вспыхивает раз в несколько лет, но даже если это происходит, фаза ускорения длится всего несколько месяцев. Затем ударная волна замедляется, и выброс частиц ослабевает.

Возможно, нам просто не повезло: ни одна сверхновая за последние столетия не была достаточно близко, чтобы мы могли зафиксировать этот краткий, но мощный всплеск.