www.wikidata.uk-ua.nina.az
Kosmi chni pro meni nadvisokih energij KPNVE kosmichni promeni z energiyeyu yaka perevishuye mezhu Grajzena Zacepina Kuzmina ponad 5 1019 eV Diferencijnij energetichnij spektr kosmichnih promeniv maye stepenevij harakter u dvichi logarifmichnomu masshtabi pohila pryama minimalni energiyi zhovta zona sonyachna modulyaciya seredni energiyi sinya zona GKP maksimalni energiyi purpurova zona pozagalaktichni KP Kosmichnimi promenyami nazivayut zaryadzheni chastinki visokoyi energiyi vid 108 do 1020 eV sho nadhodyat abo vid Soncya abo z mizhzoryanogo prostoru Za svoyimi fizichnimi vlastivostyami kosmichni promeni ye duzhe rozridzhenim relyativistskim gazom chastinki yakogo majzhe ne vzayemodiyut odna z odnoyu energetichnij spektr kosmichnih promeniv maye ne maksvelivskij a stupenevij harakter odnak mozhut zishtovhuvatisya z chastinkami mizhzoryanogo seredovisha ta vzayemodiyut iz mizhzoryanim magnitnim polem Chastinki z najvishoyu energiyeyu mozhut vzayemodiyati takozh iz reliktovim viprominyuvannyam Potik kosmichnih promeniv poblizu Zemli porivnyano nevelikij odnak gustina energiyi blizko 1 eV na sm3 porivnyana z gustinoyu sumarnogo elektromagnitnogo viprominyuvannya zir u Galaktici abo z gustinoyu energiyi teplovogo ruhu mizhzoryanogo gazu ta kinetichnoyi energiyi jogo turbulentnih ruhiv a takozh iz serednoyu gustinoyu energiyi magnitnogo polya poblizu ploshini galaktiki Kosmichni promeni mozhut syagati energij ponad 1020 eV sho znachno perevishuye mozhlivosti nayavnih zemnih priskoryuvachiv chastinok v yakih mozhna nadati chastinci kinetichnu energiyu lishe blizko 1012 1013 eV dlya opisu reyestraciyi chastinki z energiyeyu blizko 50 Dzh sho ekvivalentno tenisnomu m yachu rozignanomu do shvidkosti 42 m s Planuyetsya doslidzhuvati chastinki navit iz bilshimi energiyami Dlya doslidzhennya kosmichnih promeniv buduyut ustanovki velikoyi ploshi oskilki vnaslidok vzayemodiyi energetichnoyi chastinki z atmosferoyu Zemli utvoryuyetsya potik vtorinnih chastinok shiroki atmosferni zlivi ShAZ Voni skladayutsya zi vtorinnih subatomnih chastinok perevazhno elektroniv sho utvoryuyutsya vnaslidok chislennih kaskadnih reakcij u zemnij atmosferi Shirina zlivi bilya poverhni zemli mozhe syagati soten i tisyach metriv plosha desyatkiv kvadratnih kilometriv Odniyeyu z najchutlivishih ye ShAZ ustanovka observatoriyi P yera Ozhe v Argentini plosha yakoyi syagaye 3000 km2 Zmist 1 Obmezhennya na energiyu kosmichnih promeniv 2 Paradoks GZK 3 Istoriya sposterezhen 4 Dzherela kosmichnih promeniv nadvisokih energij 4 1 Nejtronni zori 4 2 Aktivni yadra galaktik 4 3 Zv yazok iz temnoyu rechovinoyu 4 4 Inshi mozhlivi dzherela chastinok 5 Mehanizmi priskorennya kosmichnih promeniv 6 Dzherela 7 LiteraturaObmezhennya na energiyu kosmichnih promeniv RedaguvatiVsesvit zapovnenij reliktovim viprominyuvannyam iz temperaturoyu chornogo tila T 2 73 K i gustinoyu energiyi priblizno 0 45 eV sm3 Pid chas ruhu zaryadzhenoyi relyativistskoyi chastinki napriklad protona z lorenc faktorom g displaystyle gamma nbsp v sistemi vidliku protona energiya kvanta stanovit ϵ g ϵ displaystyle epsilon gamma epsilon nbsp de e energiya fotona dlya neruhomogo v sistemi reliktovogo viprominyuvannya sposterigacha Vzayemodiya kosmichnih promeniv iz viprominyuvannyam vidbuvayetsya cherez obernene komptonivske rozsiyuvannya g p D p p 0 displaystyle gamma p rightarrow Delta rightarrow p pi 0 nbsp abo g p D n p displaystyle gamma p rightarrow Delta rightarrow n pi nbsp Porig utvorennya pioniv blizko 150 MeV tomu reliktovi fotoni z energiyeyu ϵ 6 4 displaystyle epsilon approx 6 4 nbsp eV zdatni narodzhuvati pioni vzayemodiyuchi z chastinkami dlya yakih g 3 1011 tobto z energiyeyu ponad 1020 eV Tochnishe integruvannya za funkciyeyu Planka ta kutovimi zminnimi prizvodit do zmenshennya ocinki porogovoyi energiyi do 5 1019 eV Pereriz reakciyi s 2 5 10 28 sm2 tomu v poli reliktovih fotoniv iz gustinoyu chastinok n 400 sm 3 dovzhina vilnogo probigu protona vidnosno fotonarodzhennya pionu l 1 n s 3 displaystyle l frac 1 n sigma approx 3 nbsp Mpk chas vilnogo probigu blizko 10 mln rokiv Oskilki narodzhuyetsya pion z energiyeyu g m p c 2 displaystyle gamma m pi c 2 nbsp to vtrati energiyi pri odinichnomu zitknenni protona z reliktovim fotonom stanovlyat chastku m p m p 0 1 displaystyle frac m pi m p approx 0 1 nbsp vid jogo pochatkovoyi energiyi a ce oznachaye sho pislya 10 zitknen 100 mln rokiv takij proton vtratit bilshu chastinu energiyi ta pide pid porig reakciyi Narodzhennya elektron pozitronnih par maye na dva poryadki bilshij pereriz nizh narodzhennya pioniv odnak energiya yaku vtrachaye proton u m p m e 200 displaystyle frac m pi m e approx 200 nbsp raziv mensha i galmuvannya shvidkogo protona za rahunok narodzhennya elektron pozitronnih par ushestero mensh efektivne nizh za rahunok narodzhennya pioniv Otzhe protoni nadvisokih energij ne mozhut nadhoditi z vidstani ponad 30 50 Mpk misceve nadskupchennya galaktik Velichinu 5 1019 eV nazivayut mezheyu GZK Grajzena Zacepina Kuzmina Vona bula nezalezhno obrahovana nimi 1966 roku Paradoks GZK RedaguvatiOskilki distanciya gasinnya energiyi chastinki 50 Mpk a u cih mezhah ne viyavleno dzherel kosmichnih promeniv nastilki visokih energij to taki chastinki ne mayut sposterigatisya Odnak sposterezhennya provedeni pid chas eksperimentu AGASA pokazali sho Zemli dosyagayut chastinki energiya yakih perevishuye vstanovlenu mezhu Isnuvannya takih chastinok nazivayut paradoksom GZK Visunuto dekilka poyasnen ciyeyi problemi rezultati sposterezhen buli pomilkovo interpretovani isnuyut dzherela viprominyuvannya na vidstani do 50 Mpk hocha yih ne bulo viyavleno inshimi sposterezhennyami vazhki yadra zdatni dolati mezhu GZK chastinki sho slabko vzayemodiyut iz rechovinoyu takozh mozhut dolati mezhu GZK U lipni 2007 roku pid chas 30 yi Mizhnarodnoyi konferenciyi prisvyachenoyi kosmichnim promenyam u Meridi Meksika HiRes predstavili svoyi rezultati shodo kosmichnih promeniv nadvisokih energij HiRes sposterigali spad u spektri kosmichnih promeniv nadvisokih energij na zadanij dilyanci ta otrimali lishe 13 podij z energiyeyu vishe porogu pri ochikuvanih 43 bez spadu Ce bulo pershe sposterezhennya yake sprostovuvalo paradoks GZK dzherelo Observatoriya P yera Ozhe pidtverdila cej rezultat zamist 30 podij neobhidnih dlya pidtverdzhennya rezultatu AGASA bulo zareyestrovano lishe dvi Krim togo u kutovomu rozpodili najbilsh visokoenergetichnih podij sposterigalasya chitko virazhena anizotropiya yaka dobre korelyuvala z napryamkami na aktivni yadra susidnih galaktik u bilshosti vipadkiv 20 z 27 Otzhe rezultati observatoriyi P yera Ozhe pidtverdili isnuvannya zavalu v spektri kosmichnih promeniv na dilyanci efektu GZK dlya protoniv ta vazhchih yader na rivni znachushosti ponad 20 s displaystyle 20 sigma nbsp dzherelo Cikavim rezultatom ye te sho na ustanovci AGASA buli otrimani vkazivki na isnuvannya porozhnih napryamkiv takih de nemaye vidomih dzherel z yakih za chas sposterezhen nahodyat 2 3 chastinki Ce mozhna poyasniti tim sho v deyakih modelyah strukturi mikrosvitu i rozvitku Vsesvitu peredbacheno zberezhennya v suchasnomu Vsesviti nadmasivnih elementarnih chastinok z masami poryadku 1023 1024 eV z yakih mala skladatisya materiya na pochatkovih stadiyah Velikogo vibuhu Yih rozpodil u prostori ne ye povnistyu zrozumilim voni mozhut buti rozpodilenimi rivnomirno abo prityagnutimi do masivnih dilyanok Vsesvitu Golovna yih osoblivist v tomu sho ci chastinki nestabilni ta mozhut rozpadatisya na legshi zokrema na stabilni protoni fotoni ta nejtrino yaki nabuvayut velicheznih kinetichnih energij ponad 1020 eV Miscya de zbereglisya taki chastinki topologichni defekti Vsesvitu mozhut viyavitisya dzherelom protoniv fotoniv abo nejtrino nadvisokih energij Istoriya sposterezhen RedaguvatiVpershe chastinku kosmichnih promeniv energiya yakoyi perevishuvala 1020 eV 16 Dzh sposterigali Dzhon D Linsli ta Livio Skarsi pid chas eksperimentu na vulkani Rancho v Nyu Meksiko v 1962 roci Vidtodi sposterigali chastinki kosmichnih promeniv iz bilshoyu energiyeyu Sered nih bula chastinka O mij Bozhe Oh My God particle yaku sposterigali vvecheri 15 zhovtnya 1991 roku spivrobitniki universitetu shtatu Yuta v eksperimenti Fly s Eye nad poligonom Dugway Yuta Ce sposterezhennya bulo shokom dlya astrofizikiv nenejtralno yaki ocinili yiyi energiyu yak 3 2 1020 eV blizko 50 Dzh inshimi slovami atomne yadro malo kinetichnu energiyu yake dorivnyuye energiyi bejsbolnogo m yacha sho ruhayetsya zi shvidkistyu 100 kilometriv na godinu 60 mil god Energiya ciyeyi chastinki priblizno v 40 miljoniv raziv perevishuvala energiyu protoniv yaki rozganyayut u zemnih priskoryuvachah Odnak lishe neznachna chastka ciyeyi energiyi dostupna dlya vzayemodiyi z protonom abo nejtronom na poverhni Zemli bilsha chastina energiyi perehodit u kinetichnu energiyu produktiv vzayemodiyi yaki utvoryuyutsya u verhnih sharah atmosferi Efektivna energiya zitknennya takoyi chastinki kvadratnij korin iz podvijnogo dobutku energiyi chastinki ta masi spokoyu protona daye ocinku 7 5 1014 eV sho priblizno v 50 raziv perevishuye energiyu zitknen na Velikomu adronnomu kollajderi Z momentu pershogo sposterezhennya detektorom kosmichnih promeniv Fly s Eye universitetu Yuti bulo zafiksovano shonajmenshe p yatnadcyat podibnih podij dzherelo Taki chastinki kosmichnih promeniv z nadvisokoyu energiyeyu traplyayutsya duzhe ridko energiya bilshosti chastinok kosmichnih promeniv stanovit vid 10 MeV do 10 GeV Dzherela kosmichnih promeniv nadvisokih energij RedaguvatiPripuskayut sho kosmichni promeni z energiyeyu menshe 1015 eV utvoryuyutsya v nashij Galaktici a promeni nadvisokih energij mayut pozagalaktichne pohodzhennya Kosmichni promeni z energiyeyu 1011 1016 eV nadhodyat iz rivnoyu jmovirnistyu z bud yakogo napryamu na nebi izotropno Cej fakt interpretuyut yak svidchennya yih galaktichnogo pohodzhennya j utrimannya kosmichnih promeniv magnitnim polem galaktiki U zaplutanomu magnitnomu poli trayektoriya ruhu okremoyi chastinki shozha na brounivske blukannya tomu kazhut pro difuzne rozpovsyudzhennya kosmichnih promeniv u galaktici Potik kosmichnih promeniv nadvisokih energij nadzvichajno malij blizko odniyeyi chastinki na km2 za stolittya Taki chastinki nadhodyat iz mizhgalaktichnogo prostoru ale yih priroda ta pohodzhennya ye odniyeyu z nevirishenih problem suchasnoyi astrofiziki ta fiziki chastinok Na zaryadzhenu chastinku v magnitnomu poli diye sila Lorenca tomu v zagalnomu vipadku vona ruhatimetsya spiralnoyu trayektoriyeyu z larmorovim radiusom Dlya kosmichnih promeniv z energiyeyu ponad 1017 eV larmoriv radius bilshij za harakterni rozmiri disku Galaktiki 100 kpk Ci chastinki ne vidchuvayut magnitnogo polya Galaktiki a pozagalaktichne velikomasshtabne magnitne pole nabagato slabshe za galaktichne i ruhayutsya majzhe po pryamij vid dzherela Zrozumilo sho mehanizmi priskorennya kosmichnih promeniv mayut buti neteplovimi oskilki temperatura v nadrah navit najmasivnishih zir ne perevishuye kilkoh desyatkiv keV Nejtronni zori Redaguvati Odnim iz zaproponovanih dzherel chastinok kosmichnih promeniv nadvisokih energij KPNVE ye yih pohodzhennya z nejtronnih zir U molodih nejtronnih zoryah iz periodami obertannya lt 10 ms magnitogidrodinamichni MGD sili z kvazinejtralnoyi ridini nadprovidnih protoniv ta elektroniv sho isnuyut u nadlishku nejtroniv priskoryuyut yadra zaliza do shvidkosti KPNVE Magnitne pole sho stvoryuyetsya nadlishkom nejtroniv u shvidko obertovih zoryah stvoryuye magnitne pole 108 1011 Tesla v cej chas nejtronna zorya klasifikuyetsya yak magnitar Ce magnitne pole ye najsilnishim u sposterezhuvanomu Vsesviti i stvoryuye relyativistskij viter yakij yak vvazhayetsya priskoryuye yadra zaliza sho zalishilisya pislya spalahu nadnovoyi do neobhidnoyi energiyi She odne gipotetichne dzherelo KPNVE vid nejtronnih zir pid chas kolapsu nejtronnoyi zori u divnu zoryu en Cya gipoteza spirayetsya na pripushennya sho divna materiya ce osnovnij stan rechovini yakij ne maye eksperimentalnih chi sposterezhnih danih dlya yiyi pidtverdzhennya Cherez velicheznij gravitacijnij tisk nejtronnoyi zori vvazhayut sho malenki oseredki materiyi sho skladayutsya z verhnih nizhnih ta divnih kvarkiv u rivnovazi povodyatsya yak odin adron na vidminu vid ryadu S0 barioniv Potim ce spalit vsyu zoryu do divnoyi materiyi v rezultati chogo nejtronna zorya staye divnoyu zoreyu i yiyi magnitne pole rujnuyetsya ce vidbuvayetsya cherez te sho protoni ta nejtroni v kvazinejtralnij ridini peretvoyutsya na strejndzhleti Cej rozpodil magnitnogo polya vivilnyaye elektromagnitni hvili velikoyi amplitudi LAEMW LAEMW priskoryuyut zalishki legkih ioniv vid energiyi nadnovoyi do KPNVE Duzhe visokoenergetichni elektroni kosmichnih promeniv mozhna poyasniti vidcentrovim mehanizmom priskorennya v magnitosferah pulsariv podibnih do pulsara Krabopodibnoyi tumannosti Ce pidtverdzhuyetsya sposterezhennyami kosmichnih promeniv gt 100 TeV 1012 eV sho nadhodyat iz Krabopodibnoyi tumannosti vid molodogo pulsara z periodom obertannya 33ms Aktivni yadra galaktik Redaguvati Vzayemodiya z kosmichnim mikrohvilovim fonovim viprominyuvannyam sinogo zmishennya obmezhuye vidstan yaku ci chastinki mozhut projti persh nizh vtratiti energiyu ce vidomo yak mezha Grejzena Zacepina Kuzmina abo mezha GZK Dzherelo takih visokoenergetichnih chastinok vzhe bagato rokiv ye tayemniceyu Ostanni rezultati observatoriyi P yera Ozhe pokazuyut sho napryamki nadhodzhennya kosmichnih promeniv nadvisokih energiyi shozhe korelyuyut iz napryamkami na nadmasivni chorni diri v centrah susidnih galaktik yaki nazivayut aktivnimi yadra galaktik AYaG Odnak oskilki shkala kutovoyi korelyaciyi sho zastosovuyetsya dosit velika 3 1 gradusa ci rezultati odnoznachno ne viznachayut pohodzhennya takih chastinok kosmichnih promeniv AYaG mozhut buti prosto tisno pov yazani z faktichnimi dzherelami napriklad v galaktikah abo inshih astrofizichnih ob yektah yaki zbiti rechovinoyu na velikih masshtabah v mezhah 100 Mpk Vidomo sho deyaki z nadmasivnih chornih dir v AYaG obertayutsya yak u galaktici Sejferta MCG 6 30 15 z minlivistyu chasu v yih vnutrishnih diskah Obertannya chornoyi diri potencijno efektivnij zasib sho spriyaye utvorennyu KPNVE za umovi sho ioni pidhodyat dlya vidpovidnogo obhodu obmezhuyuchih faktoriv uglib galaktichnogo yadra pomitno vikrivlennya viprominyuvannya i neelastichne rozsiyuvannya z viprominyuvannyam vid vnutrishnogo diska Pererivchasti galaktiki Sejferta z nizkoyu svitnistyu mozhut vidpovidati vimogam z utvorennyam linijnogo priskoryuvacha za dekilka svitlovih rokiv vid yadra odnak v mezhah yih rozshirenih ionnih toriv UF viprominyuvannya zabezpechuye postachannya ionnih zabrudnen Vidpovidni elektrichni polya neveliki poryadku 10 V sm zavdyaki chomu sposterezhuvani KPNVE ye vkazivkami na astronomichni rozmiri dzherela Zv yazok iz temnoyu rechovinoyu Redaguvati Pripusheno sho aktivni yadra galaktiki zdatni peretvoryuvati temnu rechovinu u visokoenergetichni protoni Yurij Pavlov ta Andrij Grib z laboratoriyi teoretichnoyi fiziki imeni Oleksandra Fridmana gipotezuyut sho chastinki temnoyi rechovini priblizno v 15 raziv vazhchi za protoni i sho voni mozhut rozpadatisya na pari vazhchih virtualnih chastinok tipu yaki vzayemodiyut iz zvichajnoyu rechovinoyu Bilya aktivnogo galaktichnogo yadra odna z cih chastinok mozhe potrapiti v chornu diru a insha vteche yak opisano v procesi Penrouza Deyaki z cih chastinok stikayutsya z chastinkami sho nadhodyat ce duzhe visokoenergetichni zitknennya yaki za slovami Pavlova dzherelo mozhut utvoryuvati protoni nadvisokih energij sho sposterigayutsya Potim Pavlov stverdzhuye sho svidchennyam takih procesiv ye kosmichni promeni nadvisokih energij Chastinki kosmichnih promeniv nadvisokih energij mozhut takozh utvoryuvatisya pri rozpadi nevidomih nadvazhkih chastinok temnoyi rechovini takih yak Goleyi proyasniti Taki duzhe energijni produkti rozpadu sho nesut chastku masi nevidomoyi chastinki vvazhayutsya pravdopodibnim poyasnennyam sposterezhuvanih kosmichnih promeniv nadvisokoyi energiyi KPNVE dzherelo Protoni abo yadra kosmichnih promeniv nadvisokoyi energiyi vishe 1020 eV yaki trivalij chas ruhayutsya v mizhgalaktichnomu prostori dosit efektivno vtrachayut energiyu vnaslidok vzayemodiyi z kosmichnim reliktovim viprominyuvannyam Proekt P yera Shneka High Resolution Echelle Spectrometer HIRES ta Yakutskij masiv shirokih atmosfernih zliv pidtverdili isnuvannya mezhi GZK a Akeno AGASA sposterigali za podiyami sho perevishuvali mezhu 11 podij za ostanni 10 rokiv koli Rezultat eksperimentu Akeno AGASA rivnij bilya energiyi vidsichennya GZK Yaksho pripustiti sho rezultat Akeno AGASA pravilnij i vrahuvati jogo naslidki mozhlivim poyasnennyam danih AGASA pro porushennya mezhi GZK ye zlivi sprichineni chastinkami temnoyi rechovini Chastinki temnoyi rechovini ne mayut obmezhennya GZK oskilki voni praktichno ne vzayemodiyut iz fonovim reliktovim viprominyuvannyam Ostanni vimiryuvannya za proektom P yera Ozhe viyavili korelyaciyu mizh napryamkom visokoenergetichnih chastinok kosmichnih promeniv ta roztashuvannyam aktivnih yader galaktik Inshi mozhlivi dzherela chastinok Redaguvati Inshimi mozhlivimi dzherelami KPNVE ye dzherelo radiochastoti potuzhnih radiogalaktik mizhgalaktichni potryasinnya sho vinikli v epohu formuvannya galaktiki gipernovi relyativistski nadnovi gamma spalahi produkti rozpadu nadmasivnih chastinok vid topologichnih defektiv sho zalishilisya vid fazovih perehodiv u rannomu Vsesviti chastinki sho utvoryuyutsya vnaslidok efektu Penrouza v ergosferi chornih dir preonni zoriMehanizmi priskorennya kosmichnih promeniv RedaguvatiMehanizmi priskorennya kosmichnih promeniv podilyayut na regulyarni ta stohastichni Regulyarnij mehanizm pov yazanij iz priskorennyam zaryadzhenih chastinok silnimi polyami yaki generuyutsya navkolo namagnichenih pulsariv sho obertayutsya abo v centralnih oblastyah namagnichenih akrecijnih diskiv chornih dir navkolo nadmasivnih chornih dir v yadrah aktivnih galaktik a takozh u relyativistskih vikidah iz cih yader Isnuye dosit zagalne fizichne obmezhennya maksimalnoyi energiyi elektromagnitnogo priskorennya zaryadzhenoyi chastinki v oblasti rozmirom L zapovnenij magnitnim polem V tak zvana umova Hillasa Pid chas naboru energiyi chastinka maye zalishatisya na dilyanci priskorennya tobto podvijnij larmorivskij radius maye buti menshim za rozmir dilyanki Zvidsi viplivaye sho dlya priskorennya zaryadzhenih chastinok do nadvisokih energij potribni abo dzherela velikih rozmiriv abo kompaktni dzherela z nadpotuzhnimi polyami napriklad nejtronni zori Najimovirnishimi miscyami stohastichnogo priskorennya ye riznomanitni udarni hvili u Vsesviti zokrema ti sho utvoryuyutsya pid chas spalahiv nadnovih ta pid chas gamma spalahiv Sut cogo mehanizmu polyagaye v tomu sho pri bagatorazovih vipadkovih zitknennyah iz masivnimi hmarami tochnishe pri vidbitti vid magnitnih dzerkal pov yazanih iz lokalnim zbilshennyam magnitnogo polya chastinki yaki ruhayutsya z vidnosnoyu shvidkistyu V c displaystyle V ll c nbsp zbilshuyut svoyu energiyu v serednomu na velichinu E E 4 V c 2 displaystyle frac partial E E approx 4 left frac V c right 2 nbsp tak zvane priskorennya Fermi drugogo rodu U rezultati formuyetsya stupenevij spektr rozpodilu chastinok za energiyeyu Mehanizm diye efektivnishe koli perevazhayut lobovi zitknennya oskilki pri kozhnomu takomu zitknenni vidnosne zbilshennya energiyi chastinki E E V c displaystyle frac partial E E approx frac V c nbsp priskorennya Fermi pershogo rodu Priskorennya Fermi pershogo rodu mozhe vidbuvatisya pri bagatorazovomu peretini chastinkoyu frontu udarnoyi hvili cherez rozsiyuvannya na neodnoridnostyah magnitnogo polya pered i za frontom udarnoyi hvili 1977 roku akademik G F Krimskij pokazav sho cej mehanizm nabagato silnishe maye priskoryuvati chastinki na frontah udarnih hvil u zalishkah nadnovih shvidkosti yakih na poryadki vishi za shvidkosti zvichajnih hmar dzherelo Za suchasnimi uyavlennyami najimovirnishim mehanizmom priskorennya protonnoyi j elektronnoyi komponentiv kosmichnih promeniv do visokih energij ye statistichnij mehanizm priskorennya chastinok u mizhzoryanomu seredovishi na frontah udarnih hvil yaki utvoreni spalahami nadnovih abo vikidami rechovini z aktivnih yader galaktik Cej mehanizm priskorennya pidtverdzhuyetsya pryamimi sposterezhennyami teraelektronvoltnogo neteplovogo viprominyuvannya vid zalishkiv nadnovih cherenkovskimi teleskopami H E S S u Namibiyi 2004 roku dzherelo U Chumackomu Shlyahu vidomo dekilka nadnovih vikom menshe tisyachi rokiv yaki sposterigalisya neozbroyenim okom Najvidomishimi ye Krabopodibna tumannist u suzir yi Telcya Kassiopeya A ta nadnova Keplera v suzir yi Zmiyenoscya Diametri yih obolonok sogodni stanovlyat 5 10 svitlovih rokiv tobto voni rozshiryuyutsya zi shvidkistyu blizko 0 01 vid shvidkosti svitla ta perebuvayut na vidstani priblizno desyat tisyach svitlovih rokiv vid Zemli Obolonki nadnovih v optichnomu gamma radio ta rentgenivskomu diapazonah sposterigali kosmichni observatoriyi Gabbl Chandra ta Spitcer Voni virogidno pokazali sho v obolonkah spravdi vidbuvayetsya priskorennya elektroniv ta protoniv yake suprovodzhuyetsya rentgenivskim viprominyuvannyam Zapovniti mizhzoryanij prostir kosmichnimi promenyami z vimiryanoyu pitomoyu energiyeyu priblizno 1 eV u kubichnomu santimetri mogli b blizko 60 ti zalishkiv nadnovih molodshih za 2000 rokiv todi yak u nashij Galaktici yih vidomo menshe desyati Cya nestacha poyasnyuyetsya tim sho v ploshini galaktiki de zoseredzheni nadnovi duzhe bagato pilu yakij poglinaye svitlo Tozh na Zemli sposterigayut daleko ne vsi spalahi Sposterezhennya v rentgenivskomu ta gamma diapazoni dlya yakih pilovij shar ye prozorim dozvolili rozshiriti perelik sposterezhuvanih obolonok nadnovih Do informaciyi pro nadnovi sho spalahuyut u nashij Galaktici dodayutsya znachno bagatshi statistichni dani pro nadnovi v inshih galaktikah Pryamim pidtverdzhennyam nayavnosti priskorenih protoniv i yader sluguye gamma viprominyuvannya z visokoyu energiyeyu fotoniv sho vinikayut vnaslidok rozpadu nejtralnih pioniv produktiv vzayemodiyi protoniv i yader z rechovinoyu dzherela Taki fotoni najvishih energij sposterigayut za dopomogoyu teleskopiv sho reyestruyut viprominyuvannya Vavilova Cherenkova zgenerovane vtorinnimi chastinkami v atmosfernih zlivah Najdoskonalishim instrumentom takogo rodu ye ustanovka z shesti teleskopiv stvorena za spivpraci H E S S u Namibiyi Gamma viprominyuvannya Krabopodibnoyi tumannosti bulo vimiryane pershim i jogo intensivnist stala miroyu intensivnosti inshih dzherel Otrimanij rezultat ne tilki pidtverdzhuye nayavnist mehanizmu priskorennya protoniv i yader u zalishkah nadnovih ale j dozvolyaye takozh ociniti spektr priskorenih chastinok spektri vtorinnih gamma kvantiv ta pervinnih protoniv i yader dosit blizki Magnitne pole u Krabopodibnij tumannosti dozvolyaye priskorennya protoniv do energij poryadku 1015 eV Spektr kosmichnih promeniv u dzherelah ta v mizhzoryanomu seredovishi desho vidriznyayetsya oskilki jmovirnist vilotu chastinok iz dzherela ta chas isnuvannya chastinok u Galaktici zalezhat vid energiyi ta zaryadu chastinki Inshij mehanizm priskorennya elektromagnitnij koli zaryadzhena chastinka priskoryuyetsya v elektrichnomu poli Statichni elektrichni polya nemozhlivi u plazmi cherez yiyi veliku elektroprovidnist bud yake vidhilennya vid elektronejtralnosti viklikaye strum sho ekranuye pole Vtim u nestacionarnih magnitnih polyah priskorennya chastinok mozhlive do duzhe visokih energij Napriklad u magnitosferah pulsariv magnitni polya bilya poverhni dosyagayut 1013 Gs Navit pri minimalno mozhlivih periodah obertannya nejtronnih zir P poryadku 10 3 s mezha hvilovoyi zoni v yakij dosyagayetsya shvidkist obertannya sho dorivnyuye shvidkosti svitla i v yakij mozhe vidbuvatisya priskorennya zaryadzhenih chastinok L c P 2 p 100 displaystyle L frac cP 2 pi approx 100 nbsp km Vseredini hvilovoyi zoni chastinka mozhe nabuvati energiyi W m a x e B L 3 10 19 displaystyle W m ax approx eBL approx 3 10 19 nbsp eV dlya tipovogo polya poblizu poverhni nejtronnoyi zori 1010 Gs Utvorennya plazmi v magnitosferi pulsara prizvodit do ekranuvannya pozdovzhnogo elektrichnogo polya poblizu polyarnih shapok nejtronnoyi zori tomu priskorennya chastinok do nadvisokih energij nemozhlive Dzherela RedaguvatiLiteratura RedaguvatiCej rozdil mistit perelik posilan ale pohodzhennya tverdzhen u nomu zalishayetsya nezrozumilim cherez praktichno povnu vidsutnist vnutrishnotekstovih dzherel vinosok Bud laska dopomozhit polipshiti cej rozdil peretvorivshi dzherela z pereliku posilan na dzherela vinoski u samomu teksti rozdilu cherven 2017 Zasov A V 2011 Obshaya astrofizika Fryazino Vek2 s 576 Bisnovatyj Kogan G S 2011 Relyativistskaya astrofizika i fizicheskaya kosmologiya Moskva KRASAND s 376 Hrenov Boris Kosmicheskie luchi samyh vysokih energij Nauka i zhizn zhurnal 2008 10 Arhivovano z dzherela 29 listopada 2016 Procitovano 9 grudnya 2016 Mahajan S Machabeli G Osmanov Z et al 2013 Ultra High Energy Electrons Powered by Pulsar Rotation Sci Rep 3 1262 doi 10 1038 srep01262 Arhiv originalu za 24 bereznya 2020 Procitovano 17 sichnya 2020 http www desy de user projects Physics General open questions html Arhivovano 4 lyutogo 2019 u Wayback Machine Amenomori M and others First Detection of Photons with Energy Beyond 100 TeV from an Astrophysical Source Phys Rev Lett 2019 Vol 123 iss 5 P 051101 arXiv 1906 05521 DOI 10 1103 PhysRevLett 123 051101 Arhivovano z dzherela 26 bereznya 2020 Procitovano 17 sichnya 2020 Boldt Elihu and Ghosh Pranab Cosmic rays from remnants of quasars Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 1999 Vol 307 iss 3 08 P 491 494 DOI 10 1046 j 1365 8711 1999 02600 x Arhivovano z dzherela 25 sichnya 2022 Procitovano 10 lipnya 2021 Maurice H P M Van Putten Alok C Gupta April 2009 Non thermal transient sources from rotating black holes Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 394 4 2238 2246 doi 10 1111 j 1365 2966 2009 14492 x Arhiv originalu za 25 bereznya 2020 Procitovano 17 sichnya 2020 Igor V Moskalenko Lukasz Stawarz Troy A Porter and Chi C Cheung 2009 March 6 ON THE POSSIBLE ASSOCIATION OF ULTRA HIGH ENERGY COSMIC RAYS WITH NEARBY ACTIVE GALAXIES The Astrophysical Journal The American Astronomical Society 693 2 Arhiv originalu za 9 serpnya 2020 Procitovano 17 sichnya 2020 Grib A A Pavlov Y V 2009 Active galactic nuclei and transformation of dark matter into visible matter Gravit Cosmol 15 44 48 doi 10 1134 S0202289309010125 Arhiv originalu za 25 bereznya 2020 Procitovano 17 sichnya 2020 GRIB A A and PAVLOV YU V DO ACTIVE GALACTIC NUCLEI CONVERT DARK MATTER INTO VISIBLE PARTICLES Modern Physics Letters A 2008 Vol 23 iss 16 P 1151 1159 DOI 10 1142 S0217732308027072 Arhivovano z dzherela 25 bereznya 2020 Procitovano 17 sichnya 2020 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Kosmichni promeni nadvisokih energij amp oldid 40337468