Откуда берут свою энергию космические лучи: невероятное открытие ученых

Ученые взглянули по-новому на процессы, происходящие в самых мощных и динамичных уголках Вселенной.

Сверхвысокоэнергетические космические лучи, порождаемые в экстремальных астрофизических условиях, в частности, вблизи мощных нейтронных звезд или черных дыр, обладают энергией, превышающей в миллионы раз показатели, достигаемые на крупнейшем ускорителе частиц нашей планеты — Большом адронном коллайдере. Источник их невероятной энергии долгое время оставался загадкой, но новая работа астрофизиков предлагает революционное объяснение этому явлению.

Долгие годы эксперты предполагали, что источником невероятной энергии космических лучей являются возникающие в космосе ударные волны. Например, такие волны образуются в процессе взрывов массивных звезд, которые завершаются коллапсом и превращением в черные дыры. Однако новая работа показала, что более вероятным механизмом появления у космических лучей столь значительного уровня энергии может быть магнитная турбулентность.

Исследователи выяснили, что в экстремальных астрофизических средах происходит запутывание магнитных полей и их хаотичное перемещение, в процессе которого частицы быстро ускоряются до чрезвычайно высоких энергий. Эти магнитные процессы обеспечивают резкий рост энергии частиц до определенного предела.

«Полученные нами результаты помогают ответить на вопросы, уже давно нас интересовавшие», — отметил соавтор работы Лука Комиссо.