Падение для космических лучей

МЕРИДА, МЕКСИКА — Иначе необъяснимый избыток в самой высокой энергии космические лучи, врезавшиеся в Землю, был объяснен самым простым способом: избыток просто не существует. Новый результат может разочаровать физиков, чувствовавших намеки захватывающих новых явлений в огромном изобилии отдельных субатомных частиц, путешествующих вместе с таким же количеством энергии как большая градина. Это также оставляет некоторые тайны оставшимися без ответа.

Действительно энергичные частицы должны поразить Землю только очень редко. В конце концов, число космических лучей, забрасывающих Землю постоянно, уменьшается как энергия увеличений лучей. Выше удельной энергии уровень должен понизиться еще быстрее. Например, если лучи состоят в основном из протонов, то в таких огромных энергиях они должны ворваться в другие субатомные частицы, когда они сталкиваются с фотонами в послесвечении большого взрыва, реликтового излучения.

Тот результат известен как сокращение GKZ, и это должно ограничить энергию космических лучей приблизительно к 1 018 электрон-вольтам, миллион раз энергия, достигнутая с ускорителями частиц. Но с 1990 до 2004, физики, работающие со Множеством атмосферного ливня гиганта Akeno (AGASA) к западу от Токио, определили примерно дюжину частиц с энергиями в 100 раз выше (Наука, 14 августа 1998, p. 891). Тот избыток озадачил физиков, оба, потому что они не могли объяснить, как лучи закончили сокращение GZK или как они могли получить так много энергии во-первых.Однако группа, работающая с различным датчиком, утверждала, что они не видели такого избытка.

Физики, работающие с Глазом Мухи С высоким разрешением (Наймы) датчик в Испытательном полигоне армии США Dugway, видели только пару событий в таких энергиях. Исследователи подозревали, что несоответствие явилось результатом совсем других методов, используемых датчиками для изучения лучей.

Когда сверхвысокая энергия, космический луч ударяет атмосферу, он создает каскад заряженных частиц и света, названного обширным атмосферным ливнем. AGASA использовал множество детекторов частиц на земле для измерения душей. Напротив, HiRes использовал специализированные телескопы для обнаружения света, произведенного, когда все те частицы волнуют молекулы азота в воздухе и заставляют их флуоресцировать.Теперь, новый гигантский космический датчик луча, использующий оба метода, уладил проблему.

Почти законченная Обсерватория Пьера Оже на равнинах Пампы Амарийя в западной Аргентине включает больше чем 1 200 измельченных датчиков и 24 телескопа и покрывает область 300 квадратных километров (Наука, 21 июня 2002, p. 2134). И множество уже собрало достаточно данных для исключения избытка в космических лучах выше 1 020 эВ. «Если бы AGASA был правилен, то мы должны были видеть 30 событий [в или выше 1 020 эВ], и мы видим два», говорит Алан Уотсон, физик из Лидсского университета, Великобритания и представитель сотрудничества Оже. Бригада представит свои результаты здесь на этой неделе на 30-й Международной Космической Конференции по Лучу.

Между тем исследователи, работающие с HiRes, прекратившим брать данные в прошлом году, говорят, что определенно наблюдали сокращение GZK в своем заключительном спектре космических лучей. «Это смотрит очень как то, что все предсказывали», говорит Пьер Сокольский из университета Юты в Солт-Лейк-Сити. «Это — классическое сокращение GZK». Уотсон не соглашается, потому что, он говорит, детали данных Оже предлагают самую высокую энергию, космические лучи не являются всеми протонами, но также и включают более тяжелые атомные ядра, которые не должны быть остановлены сокращением.Физики все еще не могут объяснить, как даже несколько космических лучей достигают такой огромной энергии. Ключ к ответу на тот вопрос может прибыть в идентификацию точно, где в небе лучи происходят.

Сверло еще не видело доказательств таких стационарных источников загрязнения. Но эксперимент будет, вероятно, управлять другим десятилетием, Уотсон говорит, и исследователи уже заметили несколько любопытства в небе, которое он не готов обсудить просто все же.


Добавить комментарий