Ученые обнаружили, что Земля подвергается бомбардировке электронами высоких энергий со стороны расположенного близко к Солнечной системе таинственного объекта, возможно состоящего из темной материи
Галактическими космическими лучами называют потоки элементарных частиц — протонов, нейтронов и электронов, а также заряженных ионов, летящих со скоростями. Как полагают ученые большинство из них ускоряется почти до скорости света во время взрыва сверхновых звезд и других подобных событий. Они летят в сторону Земли со всех направлений, говорится в журнале Nature.
Авторы исследования изучали космические лучи с помощью специальных детекторов, которые поднимали в стратосферу над Антарктикой с помощью аэростатов. Детектор ATIC, как и ожидали ученые, зафиксировал обычную для космических лучей смесь протонов и ионов, но обнаружил и необычное явление — избыток электронов высоких энергий.
Джон Вефел, ученый из Университета Луизианы, слова которого приводятся в сообщении NASA, сравнил это с ситуацией на дороге, где среди обычных машин вдруг появляется сразу десяток роскошных «Ламборджини». «Вы не ожидаете увидеть так много спортивных машин на дороге — или так много электронов высоких энергий в космических лучах», — говорит он.
В течение пяти недель наблюдений в 2000 и 2003 годах детектор зафиксировал 70 электронов с энергиями от 300 до 800 гигаэлектронвольт.
«Источник этих экзотических электронов должен находиться относительно близко к Солнечной системе — не дальше килопарсека», — говорит соавтор исследования Джим Адамс из Центра НАСА имени Маршалла. Он поясняет, что электроны, летящие сквозь космос, быстро теряют энергию при столкновениях с фотонами и от воздействия галактического магнитного поля.
Некоторые из авторов исследования полагают, что источник энергичных электронов находится в нескольких сотнях парсек от Земли. Один парсек равен примерно трем световым годам, диаметр нашей галактики составляет около 30 тыс. парсек.
«К несчастью, мы не можем указать положение источника электронов на небе», — говорит Джон Вефел. Хотя детектор ATIC может отслеживать направление, откуда прилетела частица, но он сам находится в гондоле аэростата, летящего и вращающегося по воле ветра.
Одним из возможных объяснений происхождения загадочных электронов может быть близко расположенный пульсар, или черная дыра — они способны ускорять электроны до этих энергий.
Другим возможным источником электронов может быть темная материя. Существует класс физических теорий, так называемых теорий Калуцы — Клейна, с помощью которых физики пытаются объединить гравитацию и другие фундаментальные взаимодействия, — электромагнитное, слабое, сильное, вводя дополнительные пространственные измерения.
Ученые надеются, что гамма-телескоп «Ферми» поможет обнаружить источник загадочных электронов.
