Обсерватория за космически лъчи за изследване на гореща точка

Вижте по -големи. | Тази карта на северното небе показва концентрации на космически лъчи, с „гореща точка“ с непропорционален брой космически лъчи, показани като яркочервено и жълто петно, горе вдясно. Международен екип от физици, използващи телескопния масив, управляван от Университета на Юта, близо до Делта, Юта, казват, че откриването им на горещата точка трябва да стесни търсенето на мистериозния източник или източници на космически лъчи със свръхвисока енергия, които носят повече енергия от всички други известни частица във Вселената. Изображение чрез К. Кавата, Институт за изследване на космическите лъчи на Университета в Токио

протонииядра от атомикато хелий, кислород, азот, въглерод и желязо. Много космически лъчи носят относително ниска енергия и идват от нашата галактика от експлодиращи звезди, други звезди и слънце.

Но източникът на космически лъчи със свръхвисока енергия-които са предимно голи протони-е загадка. Тези космически лъчи са толкова мощни, каза Университетът на Юта визявление от 15 юни, че ако само една частица удари крака ви, тя ще се почувства като оловна тухла. Ако една частица удари главата ви, би се почувствала като бърз бейзбол към черепа.

За щастие космическите лъчи не проникват през земната атмосфера.




Художествената концепция за космически лъчи, удрящи земната атмосфера и създаващи поток от вторични частици. Изследователи на Земята наблюдават вторичните частици, за да изследват космическите лъчи, които не могат да проникнат в земната атмосфера. Изображение чрез J. Yang / NSF

Концепцията на художника за космически лъчи, удрящи земната атмосфера и създаващи поток от вторични частици. Изследователи на Земята наблюдават вторичните частици, за да изследват космическите лъчи, които не могат да проникнат в земната атмосфера. Изображение чрез J. Yang / NSF

Пиер Соколски, изтъкнат професор по физика и астрономия от Университета в Юта и главен изследовател по текущата стипендия на телескопа от Националната научна фондация, каза:

Въпросът ни гледа в лицето от 40 години.

Знаем, че тези частици съществуват, знаем, че идват извън нашата галактика и наистина нямаме представа как природата изпомпва толкова много енергия в тях.


За да имаме представа, трябва да знаем откъде идват. Тази гореща точка е първият ни намек. Трябва да работим с астрономи и да разберем какви галактики или черни дупки има в тази гореща точка.

През петгодишен период телескопният масив откри 72 от най-високите космически лъчи със свръхвисока енергия-тези с енергия над 57 милиарда милиарда електронволта.

От 72-те свръхенергетични частици, 19 идваха от посоката на горещата точка-кръг с диаметър 40 градуса, представляващ 6 процента от северното небе и разположен на няколко ширини на ръката под Голямата мечка.

Само 4.5 частици с свръхвисока енергия биха се очаквали от тази област, ако космическите лъчи идват на случаен принцип от цялото небе.


Астрофизиците казват, че шансовете, че горещата точка е статистически случай, а не реална, са 1,4 на 10 000. Но те искат много по -високо ниво на увереност. Соколски каза, че съществуването на горещата точка ...

... е на статистическо ниво, където би могло да отиде в двете посоки. Няма да разберем дали е реално, освен ако не искате да останете около 40 години.

Масивът вече има 507 детектора, разположени в мрежа над 300 квадратни мили пустиня западно от Делтата. Разширяването ще види два лоба, съдържащи още 400 детектора, добавени към отпечатъка на масива, така че той ще се разшири до почти 1000 квадратни мили. Един лоб ще се простира на север-североизток от съществуващия масив; другата юг-югоизток. Соколски каза, че разширяването на масива ще ускори откриването на космически лъчи и ще направи възможно получаването на отговорите много по -бързо.

Виждаме това интригуващо струпване на космически лъчи с най-висока енергия, идващи от една област на небето. Но скоростта, с която ги откриваме, е много ниска. Получаваме най -много 20 събития годишно с най -висока енергия.

За да стигнем до момент, в който наистина можем да изучим това с добра чувствителност, трябва да увеличим този процент поне с четири пъти.

Прочетете повече от Университета на Юта: Обсерваторията за космически лъчи ще се разшири

Прочетете повече за космическите лъчи от НАСА

космически лъчи

На тази снимка с интервал от време звездите изглежда се въртят над една част от масива от телескопи на Юта, която изследователите използваха за период от пет години, за да открият горещата точка на космическите лъчи. Сега те искат да разширят тази обсерватория, да се съсредоточат върху горещата точка и да разберат какво би могло да бъде. Изображение чрез Бен Стоукс, Университет на Юта

Тази карта показва съществуващото оформление и предложеното разширение на обсерваторията за космически лъчи Telescope Array за 25 милиона долара близо до Делта, Юта. Градът е в средата в бяло. Пътищата и магистралите са розови и червеникави линии. Масивът от червени точки вляво от центъра са съществуващите 507 сцинтилационни детектора на обсерваторията, които измерват

Тази карта показва съществуващото оформление и предложеното разширение на обсерваторията за космически лъчи Telescope Array за 25 милиона долара близо до Делта, Юта. Градът е в средата в бяло. Пътищата и магистралите са розови и червеникави линии. Масивът от червени точки вляво от центъра са съществуващите 507 сцинтилационни детектора на обсерваторията, които измерват „въздушни душове“ на частици, които попадат на Земята, когато входящ космически лъч удари молекула на атмосферния газ. Зелените точки над и под ексистиращия масив показват къде ще бъдат инсталирани още 400 сцинтилационни детектора преди предложеното разширение от 6,4 милиона долара, което също ще включва инсталиране на още 60, по -плътно разположени детектори (жълти точки) само североизточно от съществуващия масив . Сините точки показват съществуващите три флуоресцентни детектора на обсерваторията. Ще бъдат добавени още две (не са показани) като част от разширяването. Федералната земя е показана в жълто, а държавната земя в Юта в синьо. Изображение чрез Робърт Кейди, Университет на Юта

Извод: Физиците, изучаващи свръхвисоки енергийни космически лъчи, предлагат разширяване на съществуваща обсерватория на космическите лъчи в Юта.