«Аномалия» спектра космических лучей нашла логичное объяснение

<< К списку новостей  |  Показать новости:   2011, Январь 2011, Февраль 2011, Март 2011, Апрель 2011, Май 2011, Июнь 2011, Июль 2011, Август 2011, Сентябрь 2011, Октябрь 2011, Ноябрь 2011, Декабрь 2012, Январь 2012, Февраль 2012, Март 2012, Апрель 2012, Май 2012, Июнь 2012, Июль 2012, Август 2012, Сентябрь 2012, Октябрь 2012, Ноябрь 2012, Декабрь 2013, Январь 2013, Февраль 2013, Март 2013, Апрель 2013, Май 2013, Июнь 2013, Июль 2013, Август 2013, Сентябрь 2013, Октябрь 2013, Ноябрь 2013, Декабрь 2017, Ноябрь 2018, Май 2018, Июнь 2019, Апрель 2019, Май 2020, Апрель 2020, Август 2021, Март 2021, Май

Опубликовано: 28 Июля 2012

Группа астрофизиков из Франции, Испании, Кореи и Китая нашла простое объяснение недавно обнаруженной «аномалии» спектра протонов и ядер гелия космического происхождения.

Классическая теория зарождения и распространения галактических космических лучей (КЛ), основными компонентами которых как раз и становятся протоны (ядра водорода) и ядра гелия, непротиворечива и стройна. Согласно традиционной схеме, взрывы сверхновых ускоряют частицы космических лучей, и последние в дальнейшем рассеиваются на турбулентных неоднородностях магнитного поля Млечного Пути. Перенос ядер водорода и гелия описывается простой моделью с минимальным количеством параметров.

Хотя некоторые сомнения у специалистов остаются, теория даёт реалистичные предсказания спектров КЛ. На высоких энергиях Е поток тех или иных компонентов космических лучей у Земли, как считается, спадает в соответствии с Е–2,7. Когда энергия достигает ~3 ПэВ (3•1015 эВ), наклон спектра чуть изменяется и падение продолжается согласно Е–3,1.

Упомянутая выше «аномалия» была зафиксирована в экспериментах PAMELA и CREAM два года назад. Аппараты PAMELA и CREAM довольно сильно различаются (первый, скажем, использует в качестве платформы российский спутник «Ресурс-ДК1», а второй прикрепляется к шару-зонду), но их измерения выявили схожие превышения теоретических потоков ядер КЛ. Расхождения становятся очевидными около 250 ГэВ: спектр протонов отклоняется вверх от расчётного на энергии в 232+35–30, а спектр ядер гелия — на 243+27–31 ГэВ.

Пытаясь объяснить, откуда берутся дополнительные ядра КЛ, физики модифицировали схемы ускорения или распространения космических лучей. Некоторые учёные также вспоминали о предложенной довольно давно классификации источников КЛ и предполагали, что отклонения вызваны источниками определённого типа — к примеру, взрывами массивных звёзд Вольфа — Райе или красных сверхгигантов.

Авторы нашли более простое решение, связав «аномалию» с действием локальных источников космических лучей, которые располагаются в радиусе 2 кпк от нас, внесены в каталоги сверхновых и пульсаров и дают заметный вклад в сигнал, регистрируемый у Земли. Другими словами, в новой модели отклонения спектров от расчётных величин рассматриваются как простые флуктуации потока КЛ, отвечающие определённой реальной конфигурации локальных источников.

Тестирование модели завершилось успешно: астрофизики без особых проблем получили спектры ядер водорода и гелия, согласующиеся с данными PAMELA и CREAM в диапазоне энергий шириной в четыре порядка.

Источник:"Компьютерра–Онлайн"