| Новости науки в Иркутской области | |
| 18.10.2022 |
Баксанская обсерватория поймала частицу с самой высокой энергией. Михаил Меркулов: вероятно, это ключ к поиску аксионов или тёмной материи |
|
|
|
Москва, Иркутск, 18.10.22 (ИА «Телеинформ»), - Ученые, работающие с детекторами Баксанской нейтринной обсерватории, зафиксировали прохождение космической частицы с рекордно высокой энергией в 250 тераэлектронвольт (ТэВ). Ее открытие ставит под сомнение теории, накладывающие ограничения на максимальную энергию космических лучей, сообщила пресс-служба Института ядерных исследований РАН. – Российская частица с энергией 251 ТэВ парадоксальна тем, что такие гамма-кванты поглощаются по пути к Земле в результате взаимодействий с межгалактическим фоном. За истекшие четыре дня уже появились статьи, пытающиеся объяснить феномен новой физикой, например, аксионами. Но я не думаю, что в этом есть такая уж необходимость. Возможно, найдется и более стандартное объяснение, – заявил ведущий научный сотрудник ИЯИ РАН (Москва) Борис Штерн, чьи слова приводит пресс-служба института. В последние десять лет астрономы активно наблюдают за нейтрино сверхвысоких энергий и другими космическими частицами внутригалактического и внегалактического происхождения, которые нарушают так называемый предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина. Под этим термином физики понимают количество энергии – около восьми джоулей, которую может иметь нейтрино, фотон или космический луч, движущийся к Земле от далеких галактик. Разогнанная материя, нарушающая этот предел, начинает взаимодействовать с микроволновым фоновым излучением Вселенной, своеобразными отголосками Большого Взрыва, формировать новые частицы и терять энергию. Недавно российским и китайским ученым удалось зафиксировать пока самого яркого кандидата на роль подобного нарушителя в ходе наблюдений за гамма-вспышкой GRB 221009A, вспыхнувшей на ночном небе в прошлое воскресенье в одной из далеких галактик в созвездии Стрелы. Примерно через 22 минуты после начала этого космического катаклизма установка «Ковер-2» Баксанской нейтринной обсерватории зафиксировала прохождение через нее фотона с рекордно высокой энергией в 250 ТэВ. Чуть раньше, как отмечают исследователи, их китайские коллеги, работающие с обсерваторией LHAASO, зафиксировали прохождение еще нескольких частиц сверхвысоких энергий, обладающих энергией в 18 ТэВ, что также является рекордно высоким значением для этой установки. Оба этих открытия, по словам Штерна и его коллег, вызвали массу споров среди теоретиков и астрономов-наблюдателей, так как эти фотоны или породившие их космические лучи не могли долететь до Земли из галактики, где произошла вспышка GRB 221009A – она удалена от нас на 2 млрд световых лет. По этой причине часть ученых считают, что фиксация этих частиц сверхвысоких энергий указывает на существование новой физики за пределами Стандартной модели, а также на возможное нарушение некоторых предсказаний общей теории относительности Эйнштейна. В частности, некоторые исследователи предполагают, что источником фотонов могли послужить аксионы, один из кандидатов на роль частиц легкой темной материи. Другие исследователи предполагают, что пойманные в России и Китае фотоны сверхвысоких энергий могли быть порождены некими близлежащими объектами внутри Млечного Пути, однако пока теоретики не могут даже примерно предположить их природу и механизм рождения аналога гамма-вспышки. Дальнейшие наблюдения и теоретические поиски, как надеются Штерн и его коллеги, дадут ответ на этот вопрос, пишет . Директор некоммерческой организации популяризации астрономии «Звездный десант» Михаил Меркулов считает, что если расчёты верны, то у научного сообщества появился ключ к поиску частиц темной материи или аксионов: – Надо дать несколько пояснений для понимания необычности события. Когда говорят о невозможной энергии, подразумевается, что фотоны с такой энергией умудряются сталкиваться с другими фотонами. На бытовом уровне это абсурд. Вы включили лампочку. Включили вторую. Фотоны первой стукнулись с фотонами второй лампы и исчезли, создав позитрон и электрон. Свет исчез. Для нас это абсурд какой-то. Но мир сильно сложнее, чем мы его воспринимаем. При таких огромных энергиях, как зарегистрировано, фотон как раз должен был по пути к нашей планете столкнуться с другим и исчезнуть. Свет «чувствует» свет при таких энергиях. Вот и проблема. Как он до нас добрался? Почему не столкнулся с другим фотоном? Намек на то, что стандартная модель физики элементарных частиц несовершенна? Если честно, то почти все физики хотят, чтоб это было так. Чтоб мир оказался сложнее, чем он описывается стандартной моделью. Как можно объяснить то, что увидели на этой обсерватории? Если очень упростить, то, возможно, дело в следующем. Летела частица, например, аксион или частица темной материи. Мы их еще не регистрировали. Мы лишь предполагаем их существование и их свойства. Вот такая частица долетела до нашей планеты, «превратилась» в фотон с такой огромной энергией и мы его поймали. Точнее, следы его воздействия на атмосферу планеты. Если это так, то у нас появился ключ к поиску частиц темной материи или аксионов. Иркутский университет совместно с другими институтами в рамках проекта TAIGA как раз занимается подобными исследованиями. И тут, конечно, велика роль удачи. Куда прилетит подобный фотон? Какой обсерватории повезёт при прочих равных? Есть момент зависти, что Баксанской обсерватории повезло. Всё-таки речь об энергиях взаимодействия на порядок больше, чем человечество может получить в адронном коллайдере. Будем надеяться, что следующее подобное событие зарегистрируют в Тункинской долине. Пожелаем удачи ИГУ!
Другие отзывы из Иркутска на мировые и российские новости:
Тэги: |
