Вчені з’ясували загадкове походження потужної космічної енергії, яке не могли пояснити 60 років

Фізикиня Гленніс Фаррар з Нью-Йоркського університету запропонувала нову теорію, яка може дати остаточну відповідь на загадку походження надвисокоенергетичних космічних променів — частинок з енергією, що у мільйони разів перевищує можливості земних прискорювачів. Протягом понад шести десятиліть наукова спільнота намагалася пояснити їхнє походження, прооте жодна з теорій не могла повністю узгодитися з експериментальними даними.

Фаррар стверджує, що ці частинки виникають у результаті злиття двох нейтронних зірок. Після зіткнення формується чорна діра, але перед цим вивільняється величезна кількість енергії у вигляді магнітних викидів. Саме в цьому нестабільному середовищі й відбувається прискорення частинок до екстремальних енергій. Окрім цього, процес супроводжується генерацією гравітаційних хвиль і синтезом важких елементів, таких як золото, платина чи уран.

Нова теорія також дає пояснення двом ключовим властивостям цих частинок: залежності між їх енергією та зарядом, а також появі окремих подій з надзвичайно високими значеннями енергії. Згідно з гіпотезою, найбільш енергетичні частинки можуть бути похідними від рідкісних важких елементів, зокрема ксенону чи телуру. Це відкриває можливості для перевірки теорії шляхом аналізу складу космічних променів.

Крім того, очікується, що такі частинки мають супроводжуватися нейтрино та гравітаційними хвилями, які можна зафіксувати окремо. Така синхронність між різними видами сигналів стане додатковим доказом правильності нової моделі.

Ця робота відкриває нову перспективу для вивчення найпотужніших явищ у Всесвіті — від формування чорних дір до походження важких хімічних елементів, і може стати фундаментом для наступного етапу космічної фізики.