kamval | Астрофизики объясняют таинственное поведение космических лучей

Команда ученых из России и Китая разработала модель, объясняющую природу высокоэнергетических космических лучей в нашей Галактике. Эти космические лучи имеют энергию, превосходящую энергию излучения, идущего от сверхновых, на один или два порядка величины. Центральным местом предлагаемой модели является связь с относительно недавно открытыми структурами, называемыми «пузырями Ферми».

Одной из важнейших проблем теории происхождения космических лучей, состоящих из высокоэнергетических протонов и ядер атомов, является выяснение механизма их ускорения. Еще в 60-е гг. прошлого столетия была предложена гипотеза, связывающая происхождение космических лучей со взрывами сверхновых, однако эта гипотеза не в силах объяснить происхождение космических лучей с энергией свыше 10^15 электронвольт (эВ), поскольку ударные волны, возникающие при взрывах сверхновой, имеют лишь ограниченную продолжительность существования, а следовательно, ограничены в возможности оказывать на частицы ускоряющее действие.

В новой работе исследователи во главе с Дмитрием Чернышовым из Московского физико-технического института показывают, основываясь, в том числе, на серии своих ранних работ, что в пузырях Ферми нашей Галактики частицы космических лучей, идущих от сверхновых, могут повторно ускоряться до энергий свыше 10^15 эВ (зона B, расположенная ниже «колена» на графике). Это происходит за счет ударных волн, возникающих в этих областях Млечного пути в результате падения материи на центральную сверхмассивную черную дыру.

«Предложенная модель объясняет спектральное распределение наблюдаемого потока космических лучей. Можно сказать, что описываемые нами процессы допускают дополнительное ускорение частиц космических лучей, испускаемых при взрывах сверхновых. В отличие от электронов протоны способны дольше не терять свою энергию, поэтому после ускорения в зонах пузырей Ферми они заполняют собой весь объем Галактики и наблюдаются в окрестностях Земли», - рассказал соавтор Чернышова Владимир Догель.

Исследование опубликовано в журнале EPJ Web of Conferences.

http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10172