Ученые из Колумбийского университета и Нью-Йоркского университета предложили новую теорию, объясняющую происхождение энергии сверхмощных космических лучей. Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters (AJL).
Ранее считалось, что энергия сверхмощного излучения возникает из-за ударных волн в экстремальных астрофизических процессах, например, при взрывах звезд. Однако новое исследование указывает, что источник энергии скорее всего связан с магнитной турбулентностью.
Магнитная турбулентность образуется, когда магнитные поля вблизи черных дыр и нейтронных звезд переплетаются и деформируются. Это приводит к быстрому ускорению частиц до энергий, которые на несколько порядков превышают те, что достигаются в земных ускорителях (таких как Большой адронный коллайдер).
Сверхмощные космические лучи в результате данного процесса достигают энергии, которая в 10 миллионов раз превышает максимальную энергию, генерируемую на Земле. А разница в энергии между излучением солнца и этими космическими лучами подобна разнице в весе между рисовым зерном и 500-тонным самолётом Airbus A380.
Исследование может стать важным шагом в разгадке природы космических лучей и открыть новые горизонты как в астрофизике, так и в физике частиц.