Ученые определили источник высокоэнергетичных космических лучей

Французские ученые из лаборатории Пьера Оже (Pierre Auger Observatory) после длительных изучений пришли к выводу, что источником сверхвысокоэнергетичных космических лучей, попадающих на Землю, являются активные ядра галактик.

Космические лучи, которые состоят из атомных ядер (в основном ядер водорода),  впервые были открыты в 1912 году. В высокоэнергетичных лучах частицы движутся на околосветовых скоростях и, взаимодействуя с атомами атмосферы, они создают множество вторичных частиц, которые, порождают новые частицы - и так далее. Так в атмосфере возникает каскад частиц, называемый широким атмосферным ливнем, благодаря которым и удалось обнаружить высокоэнергетичные лучи.

Специалисты лаборатории Оже использовали 1600 детекторов частиц, размещенных в Аргентине на расстоянии не более полутора километров друг от друга на площади 3000 квадратных километров. Эти детекторы фиксировали частицы, долетающие до поверхности, а 24 специальных телескопа следили за свечением, вызываемым ливнями.

В результате такого наблюдения, с 2004 года удалось зафиксировать несколько миллионов космических лучей, но локализовать источник удалось только для самых высокоэнергетичных. Нанеся на карту небесной сферы места возникновения лучей, ученые обнаружили в этих местах расположенные довольно близко к Земле активные ядра галактик.

Активным ядром галактики (АЯГ) называется область в центре галактики с необычной высокой светимостью и нестандартным спектром излучения. Что именно представляют собой АЯГ доподлинно неизвестно. Однако есть версии, что в центрах таких галактик находятся черные дыры массой в миллионы солнечных масс, которые притягивают и поглощают огромное количество материи, которая перед попаданием в дыру превращается в раскаленную плазму. А потом, вероятно, какие-то процессы в этой плазме приводят к тому, что разлетающиеся протоны и другие частицы, которые впоследствии превращаются в космические лучи, приобретают сверхвысокую энергию.