Частицы высокой энергии, называемые космическими лучами, постоянно бомбардируют Землю со всех сторон и, как полагают, происходят от взрывных волн остатков сверхновых. Разница чрезвычайно мала, но если они были ускорены от одного и того же события, скорости должны быть одинаковыми.
PAMELA, полезная нагрузка для исследования вещества и астрофизики легких ядер, находится на борту орбитального спутника России "Ресурс-ДК1". Он использует спектрометр с постоянными магнитами вместе со множеством специализированных детекторов для измерения спектра и энергии космических лучей электронов, позитронов, антипротонов и легких ядер в очень широком диапазоне энергий от 50 МэВ до сотен ГэВ.
Подобно тому, как астрономы используют свет для просмотра Вселенной, ученые используют галактические космические лучи, чтобы больше узнать о составе и структуре нашей галактики, а также узнать, как такие вещи, как ядра, могут ускоряться почти до скорости света.
Оскар Адриани и его коллеги, использующие инструмент PAMELA, говорят, что их новые открытия бросают вызов нашему нынешнему пониманию того, как космические лучи ускоряются и распространяются. «Мы находим, что спектральные формы этих двух видов различны и не могут быть хорошо описаны одним степенным законом», - пишет команда в своей статье. «Эти данные бросают вызов современной парадигме ускорения космических лучей в остатках сверхновых с последующим диффузным распространением в Галактике».
Вместо этого команда приходит к выводу, что ускорение и распространение космических лучей могут контролироваться неизвестными и более сложными процессами.
Остатки сверхновых расширяются облаками газового и магнитного полей и могут длиться тысячи лет. Внутри этого облака частицы ускоряются, подпрыгивая назад и вперед в магнитном поле остатка, и некоторые частицы приобретают энергию, и в конечном итоге они набирают достаточную скорость, чтобы остаток больше не мог их содержать, и они уходят в Галактику как космические лучи.
Один ключевой вопрос, на который ученые надеются ответить с помощью данных PAMELA, заключается в том, непрерывно ли ускоряются космические лучи в течение всей их жизни, происходит ли ускорение только один раз или происходит какое-либо замедление.
Ученые говорят, что определение потоков в ядрах протона и гелия даст информацию о ранней Вселенной, а также о происхождении и эволюции материала в нашей галактике.
Адриани и его команда надеются получить больше информации от PAMELA, чтобы лучше понять происхождение космических лучей. Они говорят, что возможный вклад может быть от дополнительных галактических источников, таких как пульсары или темная материя.
Источник: Наука
