Астрономи нарешті можуть наблизитися до розгадки таємниці космічних променів з найвищою енергією. Нова теорія стверджує, що ці потужні промені, які пронизують нашу планету, з’являються не в глибині Всесвіту, а в нашій рідній галактиці, Чумацькому Шляху. За словами вчених, джерелом цих променів може бути особлива форма темної матерії, яку вони називають екзотичною. Це дослідження викликало значний інтерес у науковій спільноті та було опубліковане на сервері препринтів arXiv, повідомляє Live Science.
Читайте також: Вчені розгадали загадку льодовикових періодів: коли Земля знову замерзне
Темна матерія – що це?
Темна матерія – це величезна загадка космосу. Хоча вона і невидима, багато вчених переконані, що вона займає більшу частину Всесвіту. Таким чином, її можна спостерігати лише через її гравітаційний вплив на видимі об’єкти. Як ми вже розповідали раніше, вчені пропонували кілька нових методів виявлення цієї таємничої матерії. У новому дослідженні акцент робиться на екзотичній формі темної матерії, що складається з важких гіпотетичних частинок, які, на думку астрономів, можуть бути джерелом найпотужніших космічних променів у Всесвіті.
Космічні промені – що це?
Космічні промені – це високошвидкісні потоки частинок, які безперервно мчать через космос та взаємодіють із нашою планетою. Основну частину цих променів складають протони, але серед них також можуть бути ядра інших хімічних елементів, таких як гелій і залізо. Ці частинки рухаються практично зі швидкістю світла, а найпотужніші з них наділені енергією, яка в мільйони разів перевищує енергію, яку здатні створити навіть найпотужніші прискорювачі частинок на Землі.
На думку вчених, більшість космічних променів утворюється в результаті різноманітних енергетичних подій: вибухів наднових, злиття зірок, поглинання матерії чорними дірами. Однак ученим ще належить розгадати походження космічних променів з найвищою енергією. Відомо, що їх потенційні джерела розташовані на відстанях у мільярди світлових років, але на думку дослідників, такі промені втрачають частину своєї енергії під час подорожі до Землі. Тому нова теорія ставить під сумнів традиційні погляди на їх походження, вважаючи, що джерела цих космічних променів можуть знаходитися набагато ближче.
Екзотична форма темної матерії і найпотужніші космічні промені
Згідно з новою теорією, найпотужніші космічні промені можуть походити від екзотичної форми темної матерії. Вчені пропонують, що частина темної матерії складається з важких частинок, маса яких перевищує масу найважчої частинки звичайної матерії, відомої як істинний кварк. Ці кварки об’єднують протони та нейтрони, з яких складаються усі атоми.
Цікаво, що астрономи вважають, що важка частинка темної матерії, званий скалярон, виникла в найперші миті після Великого вибуху, під час космічної інфляції, коли Всесвіт зростав в квінтильйони разів. Скалярони можуть взаємодіяти між собою, і їх зіткнення веде до викиду величезної кількості енергії, що спричиняє появу найпотужніших космічних променів. Оскільки астрофізики вважають, що скалярони дуже поширені у Всесвіті, ймовірно, вони здатні генерувати такі промені і на території нашої галактики.
Проте, ця теорія ще потребує підтвердження. Для цього необхідно спостерігати за впливом темної матерії на космос. Але є і ще одна проблема – якщо скалярони дійсно існують з часів Великого вибуху, то це вимагатиме суттєвого коригування загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна. Тож наукова спільнота виглядає зануреною в нові дослідження, адже в році, що минає, очікується ще одна цікава астрономічна подія – вибух нової на зірці Т Північної Корони, який має відбутися приблизно раз на 80 років.