С начала 1960-х было известно, что высокоэнергетические космические частицы существуют и входят в атмосферу Земли. С тех пор ученые пытались показать происхождение этих частиц и процесса, ответственного за их высокую энергию. Последнее открытие Обсерватории Пьера Оже теперь впервые доказывает внегалактическое происхождение этих частиц.
Исследователи Пьера Оже Коллаборатиона сообщают о своем наблюдении в последнем выпуске Научного журнала под заголовком «Наблюдение за Крупномасштабной Анизотропией в Направлениях Прибытия Космических Лучей выше 8? 10^18 эВ». Они нашли, что космические лучи предпочтительно входят в атмосферу Земли от направления, которое отличается от центра Млечного пути 120 градусами.
Следовательно, они не происходят из нашей галактики. Это еще не возможно к [Текстфельд: Впечатления от местоположения Обсерватории Пьера Оже в аргентинской Пампе. (Фотографии: Обсерватория/КОМПЛЕКТ Пьера Оже)] определяют их источник, поскольку частицы на их пути к Земле сильно отклонены галактическими и внегалактическими магнитными полями.
На основе их предпочтительного направления прибытия, однако, их происхождение, как может предполагаться, расположено в космологическом районе Млечного пути, где плотность галактик высока.«В астрофизике элементарных частиц мы главным образом должны полагаться на предположения и признаки. Впервые теперь значительно, что предпочтительное направление существует, от которого прибывают лучи. Это – очень важный шаг в нашем исследовании», говорит доктор Маркус Рот, заместитель главы Pierre Auger Group Института КОМПЛЕКТА Ядерной Физики. «Космические лучи – послы, через которых мы узнаем что-то о происхождении вселенной.
Они позволяют нам оглянуться назад в историю космоса», добавляет физик.Высокоэнергетические космические лучи очень редко прибывают в Землю. Каждый год только одна частица поражает область 1 км?, который не соответствует даже одному воздействию в век на среднем футбольном поле. На Земле космические лучи могут быть обнаружены косвенно только: сами космические лучи не достигают земной поверхности, но сталкиваются с атомными ядрами в верхней атмосфере Земли, в результате которой произведены каскады новых частиц – атмосферных ливней больше чем 10 миллиардов частиц – которые поражают поверхность Земли.
Эти вторичные частицы измерены датчиками Обсерватории Пьера Оже на области 3 000 км? в аргентинской Пампе под Маларгуэом. Там, 1 660 баков для воды, содержащих 12 m³ из очень чистой воды каждый и 27 телескопов делают запись сигналов непрямого света этих вторичных частиц. Измеренные световые импульсы позволяют заключениям быть оттянутыми относительно энергии и направления прибытия оригинальной частицы.Обсерватория Пьера Оже в провинции Мендоса в Аргентине – самый большой проект во всем мире, чтобы изучить высокоэнергетические космические лучи.
Сотрудничают больше чем 400 ученых из 18 стран. Из Германии КОМПЛЕКТ, Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена и университеты Гамбурга, Зигена и Вупперталя включены с КОМПЛЕКТОМ, управляющим проектом Обсерватории Пьера Оже.
КОМПЛЕКТ также был ответственен за установку телескопов флюоресценции. Федеральное министерство Образования и Исследования сделало доступным приблизительно 8,3 миллионов евро в течение периода финансирования с 2011 до 2017. «В течение четырех лет мы планировали расширить обсерваторию на AugerPrime», говорит Рот. Дополнительный датчик, который будет построен в международном сотрудничестве в КОМПЛЕКТЕ, как ожидают, приведет к еще более точным измерениям с точки зрения качества и количества.
С 2018 исследование запланировано, чтобы сосредоточиться на частицах, энергия которых в 10 – 100 раз выше. Они входят в атмосферу Земли с энергией, подобной тому из теннисного мяча, по которому сильно ударили.
Поскольку эти частицы легче и более богаты энергией, они отклонены меньше на их пути к Земле. Следовательно, ученые ожидают более точную информацию об исходной области высокоэнергетических космических лучей. «В будущем мы получим намного более глубокое понимание процессов, происходящих во вселенной», говорит Рот.