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.
Опыт детских кружков Дубны передают в другие города - OpenDubna.RuПресс-служба подмосковного отделения Общероссийского народного фронта сообщила,
18.10.2017 OpenDubna.Ru
пробирки - Правительство Московской областиИсточник: РИАМО Ученые из Пущина планируют изучить, как защитить клетки мозга и сердца от гибели во время серьезного нарушения кровообращения с помощью исследования митохондрий – ключевой части клеток организма,
18.10.2017 Правительство Московской области
Активисты ОНФ открывают бесплатные детские кружки дополнительного образования в Подмосковье - Химские новостиВ рамках проекта Общероссийского народного фронта «Равные возможности – детям» активисты ОНФ открыли три новых детских кружка в Сергиево-Посадском районе Подмосковья.
18.10.2017 Химские новости
Россотрудничество проверит этнографическую грамотность населения России - Чехов сегодняНакануне Дня народного единства, 3 ноября, в каждом регионе страны пройдет культурно-просветительская акция «Большой этнографический диктант».
18.10.2017 Чехов сегодня
В Солнечногорске планируют возвести школу на 1,1 тыс. мест - Sol-Online.Ru  Новую школу, а также пристройки к нескольким действующим учебным заведениям планируется построить в Солнечногорском районе для ликвидации второй смены, сообщает Солнечногорское информагентство.
18.10.2017 Sol-Online.Ru
Физтех стал вторым вузом по качеству приема в 2017 году - МФТИ16 октября в МИА «Россия сегодня» Высшая школы экономики и Яндекс представили 8-й ежегодный мониторинг качества студентов, зачисленных в российские вузы по результатам ЕГЭ и олимпиад в 2017 году.
18.10.2017 МФТИ
Конференция в таком формате, где обсуждались вопросы поддержки детей с ОВЗ, впервые прошла 11 октября 2017 года в здании Общественной палаты РФ.
18.10.2017 МГОУ
Практические занятия для юных лесничих - Серпуховский районФилиал «Русский лес» ГКУ МО «Мособллес» уделяет большое внимание воспитанию достойной смены – юных друзей леса из школьных лесничеств.
18.10.2017 Серпуховский район
О науке – доступно и с любовью - Площадь МираПервой газетой, выходящей на постоянной основе в созданном городе науки Дубне, была газета Объединенного института ядерных исследований, появившаяся на свет через год после его образования.
18.10.2017 Площадь Мира
Как перевести ребенка в новую школу в Подмосковье - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Ангелина Никифорова Мотивы для перевода ребенка в другую школу могут быть разными: переезд, конфликты с одноклассниками или учителями,
18.10.2017 Правительство Московской области
Как перевести ребенка в новую школу в Подмосковье - Подольский рабочий
Как перевести ребенка в новую школу в Подмосковье
Мотивы для перевода ребенка в другую школу могут быть разными: переезд, конфликты с одноклассниками или учителями, желание найти более качественное или профильное учебное заведение Фото: Фотобанк Московской области,
Подольский рабочий
Активисты ОНФ открывают бесплатные детские кружки дополнительного образования в Подмосковье - Долгие Пруды
Активисты ОНФ открывают бесплатные детские кружки дополнительного образования в Подмосковье
В рамках проекта Общероссийского народного фронта «Равные возможности – детям» активисты ОНФ открыли три новых детских кружка в Сергиево-Посадском районе Подмосковья.
Долгие Пруды
Активисты ОНФ открывают бесплатные детские кружки дополнительного образования в Подмосковье - Химские новости
Активисты ОНФ открывают бесплатные детские кружки дополнительного образования в Подмосковье
В рамках проекта Общероссийского народного фронта «Равные возможности – детям» активисты ОНФ открыли три новых детских кружка в Сергиево-Посадском районе Подмосковья.
Химские новости
Водителя, сбившего велосипедистку под Луховицами, нашли в течение суток - Луховицкие вестиЛуховицкие госавтоинспекторы установили личность водителя, который вечером 17 октября сбил велосипедистку и покинул место ДТП, не оказав помощи пострадавшей, сообщили корреспонденту Луховицкого информагентства в отделе ГИБДД.
18.10.2017 Луховицкие вести
Названо число спасенных, но не утонувших - OpenDubna.Ru13 октября в Кашире подвели итоги деятельности ГКУ МО "Мособлпожспас" за третий квартал текущего года.
18.10.2017 OpenDubna.Ru
Рабочий попал под асфальтоукладчик на улице Правды - ТК КварцАсфальтоукладчик подмял под себя рабочего на улице Правды, сообщили в соцсетях очевидцы.
18.10.2017 ТК Кварц
Иномарку стоимостью более 400 тысяч рублей угнали в Котельниках - Котельники сегодня
Иномарку стоимостью более 400 тысяч рублей угнали в Котельниках
Иномарку стоимостью более 400 тысяч рублей 16 октября угнали у жительницы городского округа Котельники.
Котельники сегодня
Если напала собака: как добиться компенсации ущерба и морального вреда - Авиаград Жуковский
Если напала собака: как добиться компенсации ущерба и морального вреда
В Жуковском завершилось судебное разбирательство по делу о возмещении ущерба и компенсации морального вреда, причиненного здоровью несовершеннолетней.
Авиаград Жуковский
Дом москвичей сгорел в Рузском округе - Красное знамя
Дом москвичей сгорел в Рузском округе
Пока не было хозяев. Днем 9-го остались без дома в деревне Петрищево жители Москвы.
Красное знамя
Детский спектакль в рамках партпроекта - Единая Россия Орехово-зуевоТеатральная студия "Начало" (режиссер Светлана Зязина) на подмостках МУК "ДК на пл.Пушкина" представила зрителям добрый, эмоционально наполненный и по истине сказочный детский спектакль "Приключения Незнайки и его друзей".
18.10.2017 Единая Россия Орехово-зуево
Осенний марафон - Долгие ПрудыТеатральные ночи и пластические эксперименты ждут долгопрудненцев на сцене театра «Город» Осень в самом разгаре, а это значит,
18.10.2017 Долгие Пруды
Открытие детского театра им. Г.М.Печникова - Долгие Пруды14 октября 2017 года в ДШТИ «Семь Я» состоялось значимое событие не только для нашей школы, но и для всего города - Открытие Детского театра имени Геннадия Михайловича Печникова.
18.10.2017 Долгие Пруды
ТИЦ в Подмосковье становится больше - Дмитровский вестник
ТИЦ в Подмосковье становится больше
​​​​​​​В музейно-выставочном комплексе Музея-заповедника «Дмитровский кремль» прошел ежегодный учебно-практический семинар,
Дмитровский вестник
Новые премьеры - Дмитровский вестник
Новые премьеры
У недавно преобразовавшейся школы-студии ДДТ «Большое Гнездо» детского музыкального театра «Колесо» большие планы на ближайшие месяцы.
Дмитровский вестник
И компоты, и поделки хороши! - Химские новости
И компоты, и поделки хороши!
Химкинские пенсионеры сотворили чудеса из даров природы Познакомиться с вкусными и творческими изделиями местных садоводов и огородников можно было на выставке, прошедшей 17 октября в МЦ «Восход».
Химские новости
Строительство ФОКа в Дмитровском районе - Правительство Московской областиИсточник: Главное управление государственного строительного надзора Московской области Физкультурно-оздоровительному комплексу в Дмитровском районе выдали заключение о соответствии всем необходимым требованиям,
18.10.2017 Правительство Московской области
Велосипедисты на велодорожке - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Артем Рязанцев В Московской областной думе состоялась церемония награждения победителей конкурса «Велофлешмоб Подмосковья», который был приурочен ко Всемирному дню без автомобиля,
18.10.2017 Правительство Московской области
Фестиваль «Гармоника – душа России» состоится в Рузском городском округе 12 ноября - Рузский район12 ноября в Рузском городском округе состоится традиционный фестиваль «Гармоника – душа России».
18.10.2017 Рузский район
«Смерч» стал седьмым - Звенигородские ведомости
«Смерч» стал седьмым
14 октября прошел последний тур Первенства Московской области по футболу среди мужских команд.
Звенигородские ведомости
Дмитрий Губерниев вручил химчанам знаки ГТО - Химские новости
Дмитрий Губерниев вручил химчанам знаки ГТО
Российский телеведущий, комментатор телеканала «Матч ТВ», член Общественной палаты Химок Дмитрий Губерниев вручил химчанам знаки ГТО.
Химские новости
«Заводчанин» завоевал «Кубок АльфаСтроя» - Дмитровский вестник
«Заводчанин» завоевал «Кубок АльфаСтроя»
14 октября на стадионе «Локомотив» состоялся традиционный турнир по футболу среди мужских команд «Кубок АльфаСтрой», в этом году посвященный юбилею организации.
Дмитровский вестник
На радость детям и взрослым - Красногорские вестиВ Красногорске на улице Зверева масштабно благоустроили двор В мкр Павшинская пойма Красногорска состоялся праздник открытия обновленной дворовой территории у д. 6 на ул.
18.10.2017 Красногорские вести
Все котельные и магистральные тепловые сети Подмосковья подготовили к зиме - Подольский рабочийВ Московской области успешно выполняются мероприятия для прохождения отопительного сезона 2017-2018 годов В Московской области успешно выполняются мероприятия для прохождения отопительного сезона 2017-2018 годов,
18.10.2017 Подольский рабочий
Представители ОНФ проверили двор в Балашихе после благоустройства - Администрация г. Балашиха(Наталья Кондратьева) Представители центра мониторинга благоустройства городской среды Общероссийского народного фронта в Московской области совместно с главой Балашихи Сергеем Юровым проверили после благоустройства д
18.10.2017 Администрация г. Балашиха
Ограничение доступа к канализации – еще один способ заставить должников платить за «коммуналку» - Дмитровский вестникВ отношении должников за жилищно-коммунальные услуги все шире применяется такой инструмент, как ограничение водоотведения.
18.10.2017 Дмитровский вестник
Раздельный сбор мусора - Правительство Московской областиИсточник: РИАМО, Анастасия Осипова Красногорск и Солнечногорск показали наиболее эффективную работу по переходу на раздельный сбор мусора за последние две недели,
18.10.2017 Правительство Московской области