Происхождение частицы «Аматэрасу» пересмотрено: из «Местной Пустоты» в соседние галактики

Международное научное сообщество продолжает искать разгадку происхождения «Аматэрасу» — одной из самых высокоэнергетических частиц, когда-либо зафиксированных детекторами на Земле. Этот феномен, названный в честь японской богини Солнца, был обнаружен в 2021 году. Энергетический потенциал частицы в 40 миллионов раз превосходит максимальные показатели, достижимые в Большом адронном коллайдере (БАК).

«Аматэрасу» относится к категории космических лучей — потоков заряженной материи, перемещающихся в межзвездном пространстве на околосветовых скоростях. В истории наблюдений она занимает второе место по мощности, уступая лишь легендарному событию «Oh-My-God» 1991 года, энергия которого составляла внушительные 3,2 × 1020 эВ. Подобные частицы встречаются крайне редко, и ученые полагают, что их источниками могут быть колоссальные катаклизмы: вспышки сверхновых или активные ядра галактик, в центрах которых находятся сверхмассивные черные дыры.

Загадочность «Аматэрасу» обусловлена тем, что её траектория указывает на «Местную пустоту» (локальный войд) — область космоса, практически лишенную галактик и объектов, способных выступать в роли природных ускорителей столь высокой мощности.

Происхождение частицы «Аматэрасу» пересмотрено: из «Местной Пустоты» в соседние галактики
Визуализация создана с помощью нейросети Nano Banana

Исследователи из Института физики Макса Планка, Франческа Капель и Надин Бурриш, выдвинули новую гипотезу. Согласно их предположению, источник «Аматэрасу» находится не в пустоте, а в относительно близком к нам космическом окружении.

«Наши изыскания демонстрируют, что частица, вероятнее всего, была рождена в соседней галактике с интенсивным процессом формирования звезд, такой как M82, а не в разреженном пространстве Местной пустоты», — пояснила Бурриш. Галактика M82 (Мессье 82), расположенная в созвездии Большой Медведицы на удалении около 12 миллионов световых лет, известна своей аномально высокой скоростью звездообразования.

Для подтверждения своих выводов ученые применили инновационную методику анализа данных, позволившую с высокой точностью реконструировать вероятный путь частицы. Команда смоделировала движение космического луча с учетом влияния межгалактических магнитных полей, используя передовой статистический метод трехмерного байесовского вывода (Approximate Bayesian Computation).

«Этот алгоритм сопоставляет результаты детальных физических симуляций с эмпирическими данными наблюдений, что позволяет локализовать наиболее вероятные регионы происхождения», — добавила исследовательница.

Итогом работы стали «карты вероятности», указывающие на конкретные точки за пределами Местной пустоты. Это открытие имеет фундаментальное значение: оно не только проливает свет на природу «Аматэрасу», но и помогает понять, какие именно космические процессы превращают галактики в гигантские «фабрики» сверхмощного излучения.

«Изучение космических лучей сверхвысоких энергий — это ключ к пониманию того, как Вселенная разгоняет материю до предельных состояний. Наша задача — развивать методы глубокого статистического анализа, чтобы максимально эффективно использовать накопленные данные и раскрыть механизмы работы этих природных ускорителей», — заключила Капель.

 

Источник: iXBT

Читайте также