Вселенная изобилует экстремальными объектами, щедро бомбардирующими Землю высокоэнергичными космическими частицами. Ученые Национального центра научных исследований Франции с коллегами из Института ядерной физики Макса Планка в Германии сумели идентифицировать самые мощные из них.
Обнаружение электронов космических лучей (CRe) с энергией выше одного тераэлектронвольта (т. е. в 1000 миллиардов раз больше, чем у видимого света) — задача непростая. Они теряют энергию по пути, взаимодействуя со светом и магнитными полями. Уловить их в околоземном пространстве сложно, потому что они довольно редки, а площадь детекторов космических приборов по понятным причинам невелика. На Земле CRe приходится регистрировать по косвенным признакам — широким атмосферным ливням, что требует дифференциации от протонов и альфа-частиц, которые вызывают их куда чаще.
Ученые проштудировали данные, собранные комплексом телескопов H.E.S.S. (англ. High Energy Stereoscopic System) в Намибии за 10 лет, применив новые более мощные алгоритмы отбора, способные извлекать CRe из фонового шума с беспрецедентной точностью. Результатами исследователи поделились на страницах Physical Review Letters.
Впервые удалось получить данные о CRe в самых высоких энергетических диапазонах — вплоть до 40 ТэВ.
Обнаруженные свидетельства вторжения в атмосферу электронов и позитронов с энергией в десятки тераэлектронвольт очевидно свидетельствует о близком расположении их источника.
«Это важный результат, поскольку мы можем сделать вывод, что измеренные CRe, скорее всего, происходят из очень немногих источников в непосредственной близости от нашей Солнечной системы — максимум на расстоянии нескольких тысяч световых лет, что очень мало по сравнению с размерами нашей Галактики», — прокомментировала Катрин Эгбертс из Потсдамского университета.