Спостереження променів високих енергій відкриває загадки природи

Унікальна обсерваторія в Аргентині почала відкривати таємниці, пов'язані з космічними променями високих енергій. Серед учених досі немає єдиної думки з приводу їх походження. Енергія таких часток з 10 млн. разів вища, ніж може бути отримана на сучасних прискорювачах. Аргентинська обсерваторія Пьера Оже (Pierre Auger Observatory) націлена на їх вивчення і прагне використовувати їх як джерело інформації про Всесвіт. Так, з 9 по 11 листопада 2005 року вчені обсерваторії представили перші результати досліджень. Щоб зареєструвати такі рідкісні явища, як проліт цих часток, в обсерваторії був сконструйований масив з 1600 детекторів, що займають територію більше 3000 кв. кілометрів. Кожен «черенковский» детектор містить 3000 галонів води і фіксує світіння, що виникає при проходженні частки. Масив оточують 24 телескопи, які у безмісячні ночі реєструють ультрафіолетову флуоресценцію, що виникає при проходженні часток крізь атмосферу.

«Такі промені високих енергій є посланцями Всесвіту», - говорить нобелівський лауреат Джим Кронин, університет (University of Chicago) Чикаго, який заснував цей експеримент спільно з Аланом Ватсоном (Alan Watson) з Університету Лідса (University of Leeds). На їх думку, це велика можливість для відкриттів. Ватсон додає із цього приводу: «Як природа створила такі умови, де частки прискорюються до таких величезних енергій? Якщо ми відстежимо їх походження, це дасть відповідь». Обсерваторія набирає дані з того моменту, коли були зібрані тільки перші елементи масиву. Отримані результати включають спектр променів при найвищих енергіях і результати по анізотропії і пошуку джерел випромінювання.

Основні моменти отриманих результатів: - Був отриманий спектр космічних променів (кількість часток як функція їх енергії). У міру збільшення енергії, кількість часток з такою енергією падає. - Як правило, космічні промені - це заряджені частки. Промені з низькою енергій схильні до сильного впливу магнітних полів галактик, що значно викривляє їх траєкторії. Промені з вищою енергією поширюються прямолінійніше. Якщо в спостереженнях приходитиме більше часток з одного напряму, чим з іншого (анізотропія), то тоді можна буде почати пошуку їх джерела. - Також учені хочуть упізнати склад так званих «початкових часток» (часток, які початково стикаються з атмосферою Землі і викликають у результаті каскад інших часток (злива)). Чи являються вони протонами, атомними ядрами або фотонами? Дослідники встановили, що доля фотонів серед таких часток не може перевищувати певного числа, що у результаті вплине на відбір теорій відносно походження космічних променів. - Ці екзотичні теорії розглядають різні гіпотетичні об'єкти, що залишилися після Великого вибуху, - «космічні струни», «стіни областей» і «монополі». Якщо такі об'єкти існують, а потім колапсують, то виділяється величезна кількість енергії, яка і прискорює частки. У такому разі, частина космічних променів має бути фотонами. Проте доки даних недостатньо, щоб спростувати або довести будь-яку з теорій. Тому в обсерваторії набиратимуть нові дані, щоб звужувати круг пошуків.