Вчені пояснили, чому телескопи на Землі не фіксують випромінювання з глибокого космосу

Фізики з CERN та Оксфордського університету вперше відтворили в лабораторії плазмові структури, схожі на ті, що утворюються біля надмасивних чорних дір. Експеримент пояснив відсутність очікуваного слабкого гамма-випромінювання від блазарів — активних чорних дір, струмені яких спрямовані до Землі. Результати опубліковані в журналі Pro­ceed­ings of the Nation­al Acad­e­my of Sci­ences.

Блазари випромінюють гамма-промені надвисокої енергії. За теоретичними розрахунками, ці промені мають взаємодіяти з фотонами реліктового випромінювання та утворювати електрон-позитронні пари. Ці пари повинні генерувати слабше гамма-випромінювання, яке можна зафіксувати телескопами. Однак астрономічні спостереження не виявляють такого сигналу.

Дослідники використали прискорювач Super Pro­ton Syn­chro­tron у CERN для моделювання процесів у космічних струменях. Вони створили електронно-позитронні пучки в плазмі та відтворили умови, аналогічні тим, що існують біля чорних дір. Експеримент показав, що пучки залишаються стабільними. Це виключає внутрішні нестабільності як причину відсутності слабкого випромінювання. Результати підтвердили альтернативну гіпотезу: міжгалактичні магнітні поля відхиляють каскад частинок і фотонів за межі видимості земних телескопів.

Професор Джанлука Грегорі, керівник дослідження, зазначив, що експеримент продемонстрував можливість моделювання екстремальних астрофізичних процесів у лабораторних умовах. Професор Субір Саркар додав, що результати відкривають нові можливості для вивчення фундаментальних питань космології на Землі.

Дані підтверджують існування надзвичайно слабких магнітних полів у міжгалактичному просторі. Ці поля можуть бути залишками раннього Всесвіту та впливати на формування галактик, чорних дір і великомасштабної структури космосу.