Global Communication - 14:31 | Текст песни

• Тексты песен
• Global Communication
• 14:31

Источник энергии

Необъятное космическое пространство только кажется пустым - в действительности огромные расстояния между галактиками, звездами и планетами непрестанно пересекает бесчисленное множество всевозможных частиц. Большую часть из них составляют электроны или ядра атомов - в основном, ядра водорода (то есть одиночные протоны), но встречаются также и ядра более тяжелых частиц вплоть до железа.

Потоки этих частиц, которые часто называют космическими лучами, путешествуют по Вселенной практически со скоростью света, и, как считается, большая их часть рождается при взрывах сверхновых. Этим термином называют последнюю стадию жизни некоторых звезд, во время которой из-за выгорания питающего звезду водородного топлива, внешние оболочки светила "обрушаются" внутрь. Происходящий взрыв выбрасывает в окружающее пространство большую часть вещества, из которого состояла звезда. Кроме того, при вспышке сверхновой появляются быстро меняющиеся магнитные поля, которые отклоняют летящие по космосу заряженные частицы от их первоначального маршрута. Если частица попадает в "ловушку" магнитных линий, она многократно меняет свою траекторию, накапливая энергию при каждой смене направления. Со стороны такая частица выглядит как шарик для настольного тенниса, отскакивающий от невидимых ракеток.

Однако такие магнитные "качели" не объясняют природы самой удивительной когорты космических лучей, обладающих колоссальной энергией - она на много порядков превосходит те энергии, которые физики могут "вкачать" частицам в ускорителях. Максимальная энергия, которую удастся придать протонам в ускорительном кольце Большого адронного коллайдера (при условии штатной работы), составит 7x1012 электронвольт, а удивительные космические лучи врезаются в планету с энергией около 1x1018-1x1020 электронвольт.

На сегодняшний день ученые не знают, где и как рождаются эти частицы, хотя теоретики разработали целый ряд гипотез, объясняющих, какие процессы могли бы придать частицам такую невероятную энергию. Наибольшей популярностью пользуются две модели: первая предполагает, что сверхвысокоэнергетические космические лучи рождаются в активных ядрах галактик (АЯГ). Этим словосочетанием астрономы обозначают небольшую область в центре некоторых галактик, испускающую чрезвычайно интенсивное излучение практически во всем диапазоне спектра.

Предполагается, что за излучение отвечают "сидящие" в галактиках сверхмассивные черные дыры – падающая на них с огромной скоростью материя разогревается и начинает испускать фотоны различной энергии. Взаимодействие ассоциированных с АЯГ черных дыр и окружающей материи может приводить к появлению мощнейших выбросов частиц, или джетов, разлетающихся в двух противоположных направлениях. Ученые предполагают, что джеты могут работать как гигантские ускорители и разгонять элементарные частицы космических лучей до чудовищных энергий.

Вторая гипотеза связывает высокоэнергетические космические лучи с другим грандиозным космическим явлением - гамма-всплесками. Гамма-всплеск, или вспышка, представляет собой взрывной выброс огромного количества энергии, большая часть которой приходится на самое жесткое излучение электромагнитного спектра. Природа этого явления до конца не изучена, но многие специалисты склоняются к мнению, что гамма-всплеск происходит при "схлопывании" массивной звезды в черную дыру или нейтронную звезду. Согласно еще одной версии, гамма-всплески происходят при столкновениях двух черных дыр. Механизм разгона элементарных частиц в этом случае напоминает механизм, описанный для АЯГ.

"Модели ускорения космических частиц в гамма-всплесках были сильно разрекламированы и пользовались популярностью у астрономов, но у теоретиков был к ним ряд вопросов, на которые не было ответов", - объясняет доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Института ядерных исследований РАН Сергей Троицкий. Но ни у противников, ни у сторонников этой гипотезы не было фактических данных, которые могли бы окончательно разрешить

Global Communication еще тексты