Тайну космических лучей раскрыли американские ученые (ИНФОГРАФИКА)

Ученые из Юго-Западного исследовательского института (штат Техас, США) нашли объяснение одной из тайн галактических космических лучей (ГКЛ) — присутствия в них энергичных тяжелых элементов.

Об этом сообщает прес-служба вуза.

ГКЛ состоят энергичных частиц, которые быстро двигаются. В основном это ионы водорода, которые называются протонами — легкие и самые распространенные элементы во Вселенной. Однако в КГЛ есть доля и более тяжелых элементов, о причинах этого явления ученые давно спорят.

ГКЛ образуются в результате взрыва умирающей звезды — сверхновой, которая создает массивные ударные волны, которые распространяются окружающим пространством, ускоряя ионы на своем пути до очень высоких энергий.

Однако считается, что тяжелые ионы нечувствительны к такой ударной волне, поскольку их меньше, а энергия удара преимущественно поглощается протонами.

Представьте, что вы стоите на пляже, когда волны двигают песок под ногами, пока вы остаетесь на месте, — отмечают исследователи.

Однако этот классический взгляд на то, как тяжелые ионы ведут себя в условиях удара, не всегда является тем, что мы наблюдали в снимках околоземной космической среды, сделанных с высоким разрешением, — подчеркивают ученые.

В своем исследовании ученые опирались на результаты наблюдения за околоземным пространством. Дело в том, что здесь также наблюдаются подобные явления — магнитное поле Солнца переносится через межпланетное пространство потоком солнечного ветра, которому препятствует и отклоняет его магнитосфера Земли, «защитный купол» вокруг нашей планеты.

Эта область взаимодействия называется «носовым ударом» из-за ее изогнутой формы, которую можно сравнить с носовыми волнами, возникающими при движении лодки по воде. Хотя эта ударная волна формируется в гораздо меньших масштабах, чем ударная волна сверхновой, однако условия здесь напоминают условия взрыва сверхновых.

Мы обнаружили, что эти усиленные поля значительно изменяют траекторию движения тяжелых ионов, перенаправляя их в зону ускорения удара, — отмечают исследователи.

Ученые уже обнаружили прямые доказательства этого процесса в альфа-частицах, ионах гелия, которые в четыре раза массивнее протона и имеют двойной заряд.

То, насколько тяжелые ионы получают энергию и ускоряются, важно, поскольку они влияют на перераспределение массы по всей Вселенной и имеют важное значение для образования еще более тяжелых и сложных по химической стороны элементов. Они также влияют на то, как мы воспринимаем астрофизические структуры, — отмечает пресс-служба вуза.

Напомним, ученые установили, что космические лучи могли сформировать жизни на Земле.