Зарегистрированы фотоны внеземного происхождения с рекордно высокой энергией

Изображение Крабовидной туманности, полученное телескопом "Хаббл".

Изображение Крабовидной туманности, полученное телескопом "Хаббл".
Фото NASA.

Международная команда учёных обнаружила самые высокоэнергетические фотоны, прибывшие на Землю из глубин космоса. Достижение, по сути, открывает новую страницу в истории астрономии.

Большой международный коллектив исследователей из научных центров Китая и Японии сделал своё открытие благодаря обсерватории Tibet Air Shower Gamma Collaboration.

Она располагается на Тибетском нагорье – самом высоком и самом большом по площади нагорье мира. На огромной территории обсерватории (65 тысяч квадратных метров) работают 600 детекторов.

Эти устройства позволяют регистрировать субатомные частицы – "осколки" столкновений высокоэнергетических фотонов внеземного происхождения с частицами земной атмосферы. Потоки этих долетающих до нас вторичных частиц специалисты называют широкими атмосферными ливнями.

Благодаря наблюдению за ними физики смогли проследить цепочку событий в обратном направлении и вычислить энергию фотонов, которые долетели до Земли из глубин космоса.

Результаты этой работы поражают воображение: специалистам впервые удалось детектировать 24 фотона с энергией более 100 тераэлектронвольт (ТэВ), а один из них обладал энергией свыше 450 ТэВ.

Напомним, что привычные нам фотоны видимого света обладают энергией около двух электронвольт. А энергия протонов, разгоняемых на самом мощном ускорителе элементарных частиц – Большом адронном коллайдере – составляет "всего" шесть с половиной тераэлектронвольт.

Специалисты смогли определить также и происхождение фотонов. Оказалось, что родом они из Крабовидной туманностиостатков сверхновой, известной как SN 1054.

Находится туманность в Рукаве Персея – одном из основных рукавов Млечного Пути в шести с половиной тысячах световых лет от нас.

Команда занимается изучением фотонов с высокой энергией, чтобы понять, почему же их энергия столь велика. Наиболее популярная на сегодняшний день теория гласит, что они порождаются в столкновениях высокоэнергетических заряженных частиц. Например, во время взрыва сверхновой.

По словам авторов научной статьи, которая будет опубликована в издании Physical Review Letters, обнаружение фотонов с энергией более 100 тераэлектронвольт открывает новую страницу в истории астрономии.

Авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали о необычных свойствах фотонов и о различных манипуляциях и экспериментах с ними.