Новости города БезФормата.Ru
Долгопрудный
Главные новости
 
Задать вопрос?

Астрофизикам удалось объяснить загадочное поведение космических лучей

Группа учёных из России и Китая разработала модель, позволяющую объяснить природу высокоэнергетичных космических лучей в нашей Галактике. Заинтересовавшие астрофизиков космические лучи обладают энергией на два-три порядка выше, чем рождённые при взрывах сверхновых. Основная роль в их модели отведена недавно открытым гигантским структурам — пузырям Ферми. Работа опубликована в журнале EPJ Web of Conferences .


Одной из главных проблем теории происхождения космических лучей (высокоэнергетичных протонов и атомных ядер) является механизм их ускорения. Этот вопрос был решён Виталием Гинзбургом и Сергеем Сыроватским, которые в 60-х годах прошлого века предположили, что космические лучи генерируются взрывами сверхновых звёзд в галактике. Конкретный механизм ускорения заряженных частиц на ударных волнах сверхновых был предложен Гермогеном Крымским и коллегами в 1977 году. Однако в силу ограниченного времени жизни этих ударных волн оцениваемая максимальная энергия ускоренных частиц не могла превышать величины порядка 1014–1015 эВ (электронвольт).


Возникает вопрос о природе частиц с энергиями больше 1015 эВ. Большой прорыв в исследовании развития процессов ускорения таких частиц был связан с открытием космическим гамма-телескопом Ферми в ноябре 2010 года двух гигантских структур в центральной области нашей галактики, испускающих излучение в гамма- и рентгеновском (микроволновом) диапазонах. Обнаруженные структуры симметрично вытянуты перпендикулярно плоскости галактики относительно её центра и простираются на расстояние в 50 тысяч световых лет, что сопоставимо с диаметром диска Млечного Пути. Эти структуры получили название «пузырей Ферми». Позднее команда телескопа «Планк» обнаружила излучение этих структур в микроволновом диапазоне.


Рис. 1. Иллюстрация пузырей рентгеновского/гамма-излучения галактики Млечный Путь ( NASA )


Природа Фермиевских пузырей пока ещё остаётся не вполне ясной, однако пространственное положение обнаруженных структур однозначно указывает на их отношение к активности центра нашей Галактики, где, как предполагается, расположена центральная чёрная дыра с массой 106 солнечных масс. Современные модели связывают существование пузырей Ферми с процессами звёздообразования, а также с выделением гигантской энергии в центре Галактики в результате приливного разрушения звёзд при аккреции на центральную чёрную дыру. Подобные структуры не могут быть свойственны только Млечному Пути и наблюдаются в других галактических системах с активными ядрами.


Дмитрий Чернышёв (выпускник МФТИ), Владимир Догель (сотрудник МФТИ) и их коллеги из Гонконга и Тайваня опубликовали серию статей, посвящённых природе «пузырей Ферми». Они показали что гамма- и микроволновое излучение в этих областях обусловлено различными процессами с участием релятивистских электронов, ускоренных ударными волнами, которые образуются при падении звёздного вещества на чёрную дыру. При этом ударные волны должны ускорять и протоны и ядра. Однако, в отличие от электронов, релятивистские протоны, обладающие большей массой, практически не теряют свою энергию в гало и могут заполнять весь объём Галактики. В своей работе авторы предположили, что гигантские ударные фронты Фермиевских пузырей способны дополнительно ускорять протоны, испущенные сверхновыми, до энергий существенно выше 1015 эВ.


Анализ процессов дополнительного ускорения космических лучей показал, что пузыри Ферми могут отвечать за формирование спектра космических лучей выше уровня «колена» этого спектра, то есть при энергиях, больших 3×1015 эВ (диапазон энергий «B» на рисунке 2). Для сравнения энергия ускоренных протонов в Большом адронном коллайдере также составляет ~1015 эВ.

Рис. 2. Спектральная диаграмма космических лучей, детектируемых на Земле (по горизонтальной оси отложена энергия в эВ, по вертикальной — энергетическая яркость в эВ×м-2×с-1×ср-1). Точками представлены наблюдательные данные, сплошной чёрной линией — спектр, полученный в рамках представленной модели.



«Предложенная нами модель позволяет объяснить спектральное распределение наблюдаемого потока космических лучей. Можно сказать, что описанные нами процессы способны дополнительно ускорить галактические космические лучи, рождённые при взрывах сверхновых. Поскольку, в отличие от электронов, протоны имеют существенно большее время жизни, протоны, ускоренные в пузырях Ферми, способны заполнить весь объём Галактики, и, соответственно, могут наблюдаться у Земли. В нашей модели мы предполагаем, что космические лучи, состоящие из высокоэнергетичных протонов и ядер, с энергией, меньшей 1015 эВ (ниже по энергии уровня „колена“ наблюдаемого спектра), рождены при взрывах сверхновых, находящихся в диске Галактики. Эти космические лучи доускоряются в пузырях Ферми до энергий, больших 1015 эВ (выше „колена“). Итоговое распределение космических лучей представлено на спектральной диаграмме», — говорит Владимир Догель .


Авторам данной работы удалось дать объяснение особенностям спектра космических лучей в диапазоне энергий от 3×1015 до 1018 эВ (диапазон «B» на рисунке 2). Ими показано, что рождённые при взрывах сверхновых частицы, соответствующие энергиям, меньшим 3×1015 эВ, перемещаясь из диска галактики в галактическое гало, дополнительно ускоряются в пузырях Ферми. Разумные параметры модели, описывающие ускорение частиц в Фермиевских пузырях, позволяют объяснить природу спектра космических лучей выше энергии 3×1015 эВ. При этом спектр ниже этого уровня остается неизменным. Таким образом, полученная модель позволяет получить спектральное распределение космических лучей, полностью соответствующее наблюдаемому.
Учащиеся гимназии № 9 проверили свои знания основ Конституции страны - Администрация г.Коломна8 декабря специалисты Молодежного центра «Выбор» провели для учащихся 9 класса лицея № 4 познавательную программу, приуроченную ко Дню Конституции Российской Федерации.
11.12.2017 Администрация г.Коломна
Новую музыкальную школу построили в Шаховской - Правительство Московской областиИсточник: Главное управление государственного строительного надзора Московской области Рейтинг детских школ искусств сформировали в регионе,
11.12.2017 Правительство Московской области
8 декабря сотрудники УМВД России по Сергиево-Посадскому району провели открытый урок, посвященный «Дню Героев Отечества» для студентов Сергиево-Посадского колледжа.
11.12.2017 МВД Московской области
Конкурс проходил в формате стендовых докладов. Учащимися были представлены более восьмидесяти работ по 5-и направлениям в 6-и секциях.
11.12.2017 Troitsk.Ru
Главгосстройнадзор проверил ход строительства ФОКа в Солнечногороском районе - Администрация Солнечногорского районаИнспекторский состав Главгосстройнадзора Московской области провел очередную проверку строительства физкультурно- оздоровительного комплекса, расположенного в п. Лунево Солнечногорского района,
11.12.2017 Администрация Солнечногорского района
Школа должна соревноваться сама с собой - Люберецкая газетаЖилинской средней общеобразовательной школе № 23 в следующем году исполнится 145 лет.
10.12.2017 Люберецкая газета
Гала-концерт к 65-летию школы искусств №1 прошел 9 декабря - Авиаград ЖуковскийТоржественный вечер, посвященный 65-летию Жуковской детской школы искусств № 1, прошел 9 декабря во Дворце культуры города, сообщает наш корреспондент.
10.12.2017 Авиаград Жуковский
Более 200 школ искусств Подмосковья вошли в специальный рейтинг - РТВ-ПодмосковьеВ Подмосковье составили отдельный рейтинг школ искусств. В список включили сразу 208 образовательных учреждений, сообщили в пресс-службе первого зампредседателя правительства региона Ольги Забраловой.
11.12.2017 РТВ-Подмосковье
Главгосстройнадзор проверил ход строительства ФОКа в Солнечногороском районе - Администрация Солнечногорского районаИнспекторский состав Главгосстройнадзора Московской области провел очередную проверку строительства физкультурно- оздоровительного комплекса, расположенного в п. Лунево Солнечногорского района,
11.12.2017 Администрация Солнечногорского района
Учащиеся гимназии № 9 проверили свои знания основ Конституции страны - Администрация г.Коломна8 декабря специалисты Молодежного центра «Выбор» провели для учащихся 9 класса лицея № 4 познавательную программу, приуроченную ко Дню Конституции Российской Федерации.
11.12.2017 Администрация г.Коломна
Школа должна соревноваться сама с собой - Люберецкая газета
Школа должна соревноваться сама с собой
Жилинской средней общеобразовательной школе № 23 в следующем году исполнится 145 лет.
Люберецкая газета
Дом, куда хочется вернуться - Газета Факт
Дом, куда хочется вернуться
85 лет отметили 9 декабря балашихинской школе №16 имени А.И. Сережникова, расположенной в микрорайоне Дзержинского.
Газета Факт
Зарайские педагоги благодарят энергетиков ВЭС - За новую жизнь
Зарайские педагоги благодарят энергетиков ВЭС
На имя исполняющего обязанности директора восточного филиала ПАО «МОЭСК» Александра Юртаева поступило благодарственное письмо от начальника управления образования администрации городского округа Зарайск Владимира Комма.
За новую жизнь
Спасли рыбака - Красное знамяС началом зимы у спасателей прибавляется работы из-за рыбаков, которые стремятся на еще не окрепший лед.
11.12.2017 Красное знамя
13 пожаров произошло в Подмосковье 10 декабря - ТК КварцЗа прошедшие сутки, 10 декабря, в области произошло 13 пожаров: 13 техногенных, природных нет, сообщает пресс-служба ГУ МЧС РФ по Московской области.
11.12.2017 ТК Кварц
25 человек спасли на дорогах Подмосковья 10 декабря - ТК КварцЗа прошедшие сутки, 10 декабря, на дорогах Московской области произошло 21 дорожно-транспортное происшествие с пострадавшими, сообщает пресс-служба ГУ МЧС РФ по Московской области.
11.12.2017 ТК Кварц
Один человек погиб и пять человек получили травмы - Копейка
Один человек погиб и пять человек получили травмы
За период, с 1 по 8 декабря текущего года сотрудниками отдела ГИБДД УМВД России по Сергиево-Посадскому району зарегистрировано 111 ДТП с материальным ущербом,
Копейка
Электричку из Сергиева Посада в Москву полностью отменили из‑за отказа техники - Копейка
Электричку из Сергиева Посада в Москву полностью отменили из‑за отказа техники
Движение электропоезда № 6233 из Сергиева Посада в Москву полностью отменено по техническим причинам на Ярославском направлении Московской железной дороги, сообщает Twitter-аккаунт ЦППК.
Копейка
Какой праздник сегодня 9 сентября? - Котельники сегодня
Какой праздник сегодня 9 сентября?
9 декабря 2003 года была подписана Конвенция ООН против коррупции. Россия в числе первых стран подписала эту Конвенцию.
Котельники сегодня
Жители Орехово-Зуева и района смогут увидеть стеклянный театр и муми-троллей - Орехово-Зуевская правдаНа Тверской площади в Москве на фестивале «Путешествие в Рождество» гости смогут увидеть кулинарное шоу по приготовлению торта шакотис, выступления богемских стеклодувов и муми-троллей из Финляндии,
11.12.2017 Орехово-Зуевская правда
Правительство Московской области заключило договор с Минпромторгом РФ на поставку музыкальных инструментов для школ дополнительного образования сферы культуры.
11.12.2017 E-vanteevka.Ru
В клубе «Майдановский» завершили прием работ на конкурс рисунков «Новый год» и «Символика 2018 года» - Серп и МолотНа суд жюри поступило более ста работ, выполненных в различной технике. Все работы выставлены в главном фойе клуба и восхищают своей красотой, необычностью исполнения и талантом авторов.
11.12.2017 Серп и Молот
Жанна Бичевская выступила в Орехово-Зуеве - Орехово-Зуевская правда
Жанна Бичевская выступила в Орехово-Зуеве
Ореховозуевсцам очень повезло – субботним вечером 9 декабря в ДК на пл. Пушкина они слушали замечательный голос певицы, композитора и автора песен Жанну Бичевскую Народная артистка России,
Орехово-Зуевская правда
Дары свободы - Городской ритм
Дары свободы
  В Троицкий Дом учёных в последнее время хочется даже не приходить, а просто поставить где-нибудь в углу раскладушку и поселиться.
Городской ритм
Праздник музыки, мастерства, таланта и доброты - Газета Факт
Праздник музыки, мастерства, таланта и доброты
50-летие Детской школы искусств №8 отметили 8 декабря на сцене Дома культуры «Восход» Балашихи.
Газета Факт
9 декабря — Подведение итогов Управления по физической культуре и спорту - Комитет по физической культуре и спортуВ субботу 9 декабря в конференц-зале Конькобежного центра "Коломна" состоится отчёт о проделанной работе начальника Управления по физической культуре и спорту администрации городского округа Коломна Анатолия Александрови
11.12.2017 Комитет по физической культуре и спорту
Матч чемпионата страны по хоккею с мячом «Зоркий» проведет   в Красногорске 13 декабря - Красногорские вестиСоперником нашей команды будет «Уральский трубник» (Первоуральск) – один из лидеров чемпионата страны.
10.12.2017 Красногорские вести
Триумф подмосковных бадминтонистов в Башкирии. - Федерация бадминтона МО                   Триумф подмосковных бадминтонистов в Башкирии. С 4 по 8 декабря в г. Уфа проводился всероссийский турнир “Кубок республики Башкортостан” Всероссийской юношеской серии “Yonex Гран-При 2017/2018“.
11.12.2017 Федерация бадминтона МО
В Павловском Посаде завершились соревнования по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи» - Павлово-Посадские известия
В Павловском Посаде завершились соревнования по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи»
Сегодня, 10 декабря, на Ледовой арене им. Натальи Петрусёвой завершился второй, заключительный день соревнований по фигурному катанию на коньках «Зимние встречи», участие в которых приняли более 120 спортсменов.
Павлово-Посадские известия
Всемирный день футбола – 10 декабря - Красногорские вести
Всемирный день футбола – 10 декабря
В футбол играют 120 миллионов человек по всему миру, причем речь идет не о ребятах, гоняющих мяч в коробке во дворе или о пузатых дядечках развлекающихся на выходных, а о самых настоящих профессионалах.
Красногорские вести
Хоккей, как глоток свежего воздуха - Газета Новости недели
Хоккей, как глоток свежего воздуха
Народ в Электростали соскучился по зрелищу. А главным из зрелищ в городе был, есть и будет хоккей с шайбой.
Газета Новости недели
Общественная палата Реутова вошла в пятерку лидеров в областном рейтинге - Газета РеутОбщественная палата города Реутова вошла в пятерку лидеров в рейтинге Общественных палат муниципальных образований Московского региона за третий квартал 2017 год.
11.12.2017 Газета Реут
В Подольске нарушили порядок проведения аукциона на выполнение ряда работ по строительству пожарного депо - Серп и Молот5 декабря Московское областное УФАС России рассмотрело жалобу ООО «Меридиан» на действия МКУ«Градостроительное управление» и МКУ «Центр торгов» при проведении электронного аукциона на выполнение ряда работ по строительст
11.12.2017 Серп и Молот
Дождь со снегом и до плюс 2 градусов ожидается в Подольске в понедельник - Подольский рабочийВ понедельник в Подольске ожидаются небольшие осадки в виде дождя и снега, максимальная температура воздуха составит плюс 2 градуса.
11.12.2017 Подольский рабочий
В Городском округе Подольск определен перечень особо опасных участков дорог в условиях гололеда - Администрация г.ПодольскВ Городском округе Подольск согласован перечень особо опасных участков дорог в условиях гололеда, подлежащих первоочередной посыпке пескосоляной смесью и уборке.
11.12.2017 Администрация г.Подольск
В 2017 году в рамках губернаторской программы «Мой подъезд» в Городском округе Подольск отремонтировано 1169 подъездов - Администрация г.ПодольскВ рамках губернаторской программы «Мой подъезд» в 2017 году в Городском округе Подольск был запланирован ремонт 1293 подъездов в 403 многоквартирных домах (МКД), что составляет 25% от общего количества подъездов.
11.12.2017 Администрация г.Подольск