Эксперимент Telescope Array совершил революционное открытие, обнаружив чрезвычайно энергичный космический луч, который оставил ученых в недоумении.

Эта необыкновенная внеземная частица, пришедшая из-за пределов нашей галактики, может похвастаться удивительным уровнем энергии — более 240 экса-электронвольт (ЭэВ). Однако ее источник остается загадкой, поскольку направление ее прибытия не совпадает ни с одним из известных астрономических объектов. Это открытие поднимает вопросы о происхождении космических лучей и бросает вызов нашему пониманию физики высоких энергий.

Космические лучи — это заряженные частицы из космоса, причем сверхвысокоэнергетические космические лучи (СВКЛ) являются исключительно мощным и редким типом. Их энергия превышает 1 эВ, что в миллион раз больше, чем энергия ускорителей частиц, созданных человеком. Ученые считают, что эти космические лучи исходят от самых энергичных явлений во Вселенной, таких как черные дыры, гамма-всплески и активные галактические ядра. Однако точная физика и механизмы ускорения, лежащие в основе UHECR, остаются во многом неизвестными. Из-за их редкости для обнаружения этих высокоэнергетических частиц требуются приборы с большой площадью сбора.

Эксперимент Telescope Array (TA), расположенный в штате Юта и оснащенный массивом поверхностных детекторов площадью 700 квадратных километров, сделал важное открытие 27 мая 2021 года. Он обнаружил UHECR с беспрецедентным уровнем энергии около 244 эВ.

Учитывая невероятно высокую энергию частицы, ученые ожидали, что она будет испытывать минимальное отклонение от магнитных полей переднего плана. Следовательно, они ожидали, что направление ее прибытия позволит получить ценные сведения об источнике.Однако результаты исследования оказались неожиданными. Направление прихода этого космического луча не совпадает ни с одной из известных галактик или астрономических объектов, связанных с UHECR.

Вместо того чтобы указывать на конкретный источник, направление прибытия обнаруженного космического луча ведет обратно к космической пустоте в крупномасштабной структуре Вселенной. Космические пустоты — это регионы с малым количеством галактик. Эта неожиданная корреляция предполагает возможности, которые ставят под сомнение существующие теории. Она может указывать на магнитное отклонение, большее, чем предсказывают модели галактического магнитного поля, на неопознанный источник в нашей локальной внегалактической окрестности или на неполное понимание физики частиц высоких энергий.