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.
На международной туристической выставке РГУТИС заинтересовал арабских партнёров Судана - РГУТиСНа базе открывшегося недавно гостиничного комплекса Al'rabwa в городе Порт Судан (Судан) с 7-го по 11 февраля прошла туристическая выставка.
19.02.2018 РГУТиС
Выступление ректора А.А. Федулина на Российском инвестиционном форуме в Сочи - РГУТиС  15—16 февраля 2018 г. в Сочи состоялся Российский инвестиционный форум.
19.02.2018 РГУТиС
Кликните для увеличения - Духовная академия10 февраля 2018 года в Московской духоной академии, в рамках Сретенского фестиваля, прошёл круглый стол по темам:  1) Тенденции развития современной культуры.
18.02.2018 Духовная академия
Губернатор Московской области Андрей Воробьев встретился с полуфиналистами Всероссийского конкурса управленцев «Лидеры России» в Центральном федеральном круге - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области Губернатор Московской области Андрей Воробьев в воскресенье рассказал, что он поделится опытом с победителями проекта «Лидеры России» , сообщает РИАМО.
18.02.2018 Правительство Московской области
Умер патриарх спиновой физики - OpenDubna.RuСегодня в Протвино прощаются с выдающимся физиком-экспериментатором Сайдибеком Байтемировичем Нурушевым.
18.02.2018 OpenDubna.Ru
80 лет со дня рождения В. М. Логинова (15.02.1938 – 29.10.2009) - ГГХПИ15 февраля 2017 г., в день рождения первого ректора нашего вуза доктора педагогических наук,
18.02.2018 ГГХПИ
ОГЭ для родителей: самым сложным испытанием  для красногорских пап и мам оказалась география - Красногорские вестиНапомним, 27 января 2018 года на базе красногорского лицея №4 проходила общественно-просветительская акция «ОГЭ для родителей».
18.02.2018 Красногорские вести
Андрей Чураков наградил активные семьи района на заседании семейного клуба «Дети – зеркало семьи» - Газета Сенеж16 февраля в ДДТ «Юность» глава Солнечногорского муниципального района Андрей Чураков наградил активные семьи района на заседании семейного клуба «Дети – зеркало семьи».
19.02.2018 Газета Сенеж
Губернатор Московской области Андрей Воробьев встретился с полуфиналистами Всероссийского конкурса управленцев «Лидеры России» в Центральном федеральном круге - Правительство Московской областиИсточник: Пресс-служба Губернатора Московской области Губернатор Московской области Андрей Воробьев в воскресенье рассказал, что он поделится опытом с победителями проекта «Лидеры России» , сообщает РИАМО.
18.02.2018 Правительство Московской области
В Шатурском энергетическом техникуме прошел региональный конкурс - Ленинская ШатураСтуденты говорили и пели о любви по-английски Архив ШЭТ Уверенное знание иностранного языка в современном мире необходимо и неоспоримо.
19.02.2018 Ленинская Шатура
ОГЭ для родителей: самым сложным испытанием  для красногорских пап и мам оказалась география - Красногорские вести
ОГЭ для родителей: самым сложным испытанием для красногорских пап и мам оказалась география
Напомним, 27 января 2018 года на базе красногорского лицея №4 проходила общественно-просветительская акция «ОГЭ для родителей».
Красногорские вести
Статус гимназии – обязывает - Егорьевский Курьер
Статус гимназии – обязывает
№ 7 от 14 февраля 2018 г. Старейшая школа Егорьевска отметила 155-летний юбилей и открыла неизвестную страницу городской истории В 2004 году в Гимназия №10 отмечали большую дату – 100 лет со дня основания.
Егорьевский Курьер
Праздник «Лыжня для всей семьи» состоялся в Жуковском 17 февраля - Авиаград Жуковский
Праздник «Лыжня для всей семьи» состоялся в Жуковском 17 февраля
Более 70 жуковчан приняли участие в зимнем спортивном празднике, который прошел в городском парке в субботу, сообщила корреспонденту «АЖ» начальник дошкольного отдела городского управления образования Наталья Летина.
Авиаград Жуковский
Разыскивается жительница Зарайскаа - За новую жизньНачальник ОУР подполковник полиции Сергей Шерстобитов сообщает о том, что ОМВД России по городскому округу Зарайск Московской области разыскивается без вести пропавшая в сентябре 2017 года гр.
19.02.2018 За новую жизнь
Тело неизвестного мужчины нашли во Фрязине - Газета КлючТруп неизвестного мужчины без внешних признаков насильственной смерти нашли в подмосковном Фрязине, по данному факту проводится проверка, сообщил РИАМО в субботу представитель пресс-службы ГУ МВД РФ по Московской области.
19.02.2018 Газета Ключ
19 февраля в 02:32 пожарным поступило сообщение о возгорании в квартире по адресу: Подольск, микрорайон Львовский, улица Красная, дом 56/10, квартира 125, сообщает пресс-служба ГУ МЧС России по МО.
19.02.2018 ТК Кварц
Сбили пешехода и другие ДТП - Копейка
Сбили пешехода и другие ДТП
За период, с 9 по 16 февраля текущего года сотрудниками отдела ГИБДД УМВД России по Сергиево-Посадскому району зарегистрировано 73 ДТП с материальным ущербом, а также одно происшествие в котором пострадал один человек.
Копейка
Торговый павильон обокрали в Рузском округе - Красное знамя
Торговый павильон обокрали в Рузском округе
В ночь на 11 февраля воры проникли в торговый павильон в Тучкове, разбив окно.
Красное знамя
Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей, выявили на Ярославском шоссе - Газета Маяк
Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей, выявили на Ярославском шоссе
© предоставлено ГИБДД ГУ МВД России по Московской области Троих водителей, нарушающих правила перевозки детей в автомобиле,
Газета Маяк
Часовня в честь Николая II в Клину - Правительство Московской областиИсточник: ©, Клинское информационное агентство Часовню, построенную в честь последнего русского царя Николая II, освятили в Клину, сообщает пресс-служба администрации городского округа.
18.02.2018 Правительство Московской области
Конкурс–фестиваль детского и юношеского творчества - Серпуховский районВ зрительном зале Липицкого ЦСДК 2 февраля прошёл конкурс-фестиваль детского и юношеского творчества «Сталинград.
19.02.2018 Серпуховский район
Фотовыставка "Завтра начинается сегодня" - Палата народных промыслов и ремёселЗавтра начинается сегодня. Так называется фотовыставка, которая начала свою работу 16 февраля 2018 года в МОУ Прогимназия №48.
19.02.2018 Палата народных промыслов и ремёсел
Девять воспитанников школы Якова Флиера стали лауреатами конкурса вокалистов Sole mio - Орехово-Зуевская правда
Девять воспитанников школы Якова Флиера стали лауреатами конкурса вокалистов Sole mio
Первый Открытый зональный конкурс вокалистов Sole mio прошел в Орехово-Зуеве 18 февраля, по его итогам девять воспитанников детской школы искусств имени Якова Флиера стали лауреатами разных степеней,
Орехово-Зуевская правда
«Русь моя православная» - Газета Факт
«Русь моя православная»
«Единением и любовью спасемся» – эти слова принадлежат преподобному Сергию Радонежскому.
Газета Факт
Бесплатные мастер-классы стартовали в Центре «Вертикаль» - Пущинская среда
Бесплатные мастер-классы стартовали в Центре «Вертикаль»
16 февраля в фойе Центра культурного развития прошло первое занятие цикла мастер-классов, посвященных Дню защитника Отечества.
Пущинская среда
Ледовый дворец в Зарайске - Правительство Московской областиИсточник: Министерство физической культуры и спорта Московской области Ледовый дворец, построенный по государственной программе, открылся в Зарайске в воскресенье,
18.02.2018 Правительство Московской области
Глава  округа в последний день Масленицы попросил у люберчан прощения - Люберецкая панорамаЛЮБЕРЦЫ. 19 фев. INLUBERTSY.RU – Глава округа Люберцы Владимир Ружицкий попросил прощение у люберчан в последний день Масленицы, сообщает Люберецкое информагентство.
19.02.2018 Люберецкая панорама
Денежные купюры евро и рублей - Правительство Московской областиИсточник: ©, pixabay.com В Московской области набирает обороты социально ориентированное предпринимательство.
19.02.2018 Правительство Московской области
В Зарайске открылся Ледовый Дворец - Серебряно-Прудский вестник
В Зарайске открылся Ледовый Дворец
Министерство физической культуры и спорта Московской области 18 февраля в Зарайске открылся первый в городском округе физкультурно-оздоровительный комплекс с крытым катком.
Серебряно-Прудский вестник
В Зарайске открыли Ледовый Дворец - Химские новости
В Зарайске открыли Ледовый Дворец
18 февраля в Зарайске открылся первый в городском округе физкультурно-оздоровительный комплекс с крытым катком.
Химские новости
Четыре жуковских водителя – среди призеров «Кубка главы» - Авиаград Жуковский
Четыре жуковских водителя – среди призеров «Кубка главы»
Четыре автомобилиста из подмосковного Жуковского вошли в число победителей и призеров ралли "Zhuk Winter Cup 2018" на кубок главы авиаграда 18 февраля,
Авиаград Жуковский
Более 20 школ и детсадов отремонтировано в Рузском городском округе - Рузский район14 школ и 7 детских садов капитально отремонтировали в Рузском городском округе в 2017 году.
19.02.2018 Рузский район
Камера видеофиксации на дороге - Правительство Московской областиИсточник: Фотобанк Московской области, Александр Кожохин Количество аварийных ситуаций на подмосковных дорогах, где установлены видеокамеры, уменьшилось за 2017 год более чем на 15%,
19.02.2018 Правительство Московской области
Ежегодный отчет главы  Люберецкого округа состоится 20 февраля - ИнфоЛюберцыИнфоЛюберцы – 19 фев . Ежегодный отчет главы городского округа Люберцы Владимира Ружицкого состоится 20 февраля, сообщает городской сайт ИнфоЛюберцы.
19.02.2018 ИнфоЛюберцы
Отгуляла "Широкая Масленица" - Администрация г. ИвантеевкаВчера в Ивантеевке завершился общегородской праздник «Широкая Масленица!» В духе традиционных русских «широких гуляний» праздничная программа одновременно проходила на нескольких площадках.
19.02.2018 Администрация г. Ивантеевка
Более 2,5 тысяч человек посетили ярмарку «Широкая Масленица» в Подольске - Подольский рабочийВ подмосковном Подольске более 2,5 тысяч человек посетили ярмарку «Широкая Масленица» управление потребительского рынка администрации Подольска В подмосковном Подольске более 2,5 тысяч человек посетили ярмарку «Шир
19.02.2018 Подольский рабочий