Kasutades tähelepanekuid VIINAMAARJAD-3 müüonidetektoriga on India ja Jaapani füüsikud uurinud enneolematult üksikasjalikult kosmilise kiirguse energiaspektri halvasti mõistetavat piirkonda. Fahim Varsi juures India tehnoloogiainstituut Kanpur ja kolleegid tuvastasid varem nähtamatu tunnuse spektri keerdumise kujul. Vaatlused viitavad vajadusele kosmiliste kiirte päritolu ümber mõelda.
Peamiselt prootonitest ja heeliumi tuumadest koosnevad kosmilised kiired on väga energilised osakesed, mis pommitavad pidevalt Maa atmosfääri. Atmosfääriga suhtlemisel tekitavad kosmilised kiired sekundaarsete osakeste, sealhulgas elektronide, footonite ja müüonide sadu, mis sajavad Maale.
Kosmilised kiired tuvastati esmakordselt 1912. aastal Victor Hessi Nobeli preemia võitnud vaatluste käigus. Kuid isegi üle sajandi pärast nende esmast tuvastamist on meil nende osakeste olemuse kohta veel palju õppida. Kuigi astronoomid usuvad, et kosmilised kiired pärinevad paljudest erinevatest allikatest, sealhulgas tähtedest, supernoovadest ja aktiivsetest galaktikatuumadest, ei ole nende päritolu täielikult mõistetav, kuna magnetväljad kalduvad osakesi kõrvale, kui nad liiguvad Maale pikki vahemaid.
Vajalikud täpsed mõõdud
"Kosmilised kiired on teadaolevalt universumi kõige energilisemad osakesed," ütleb meeskonnaliige Pravata Mohanty Tata Fundamentaaluuringute Instituudis Mumbais. "Kosmiliste kiirte elementaarenergia spektri kuju täpne mõõtmine on vajalik, et edendada meie arusaamist nende päritolust, kiirendusest ja levimisest."
Üks eriti silmatorkav lünk arusaamises peitub kosmilise kiirte spektri keskel energiate vahemikus 100 TeV–1 PeV. Selles aknas on osakesed liiga energilised, et kosmosedetektorid neid otse kätte saada, kuid mitte piisavalt energilised, et suur hulk dušiosakesi jõuaks Maa detektoriteni.
Selle energiavahemiku üksikasjalikumaks uurimiseks uuris Varsi meeskond GRAPES-3 katse vaatlusi. See on Lõuna-Indias asuv müüonivaatluskeskus, mis sisaldab erinevaid sädelevaid detektoreid. Rajatis asub 2200 m kõrgusel merepinnast, mis muudab müüonide tuvastamise enne atmosfääriga suhtlemist lihtsamaks.
"GRAPES-3 sisaldab suure pindalaga detektorit, mis võimaldab meil mõõta kosmiliste kiirte elementaarset koostist kosmiliste kiirte sadudes müonkomponendi kaudu," selgitab Mohanty. "Kosmoses asuvatest detektoritest mitu tuhat korda suurema tuvastusalaga tagab GRAPES-3 mõõtmistes erakordselt kõrge statistilise täpsuse."
Nelja-aastane õpe
Teadlased hindasid aastatel 8 ja 460 umbes 2014 miljonit dušijuhtumit, mida täheldati 2015-päevase perioodi jooksul. Analüütiliste ja veaparandusmeetodite keerukuse tõttu kulus analüüsi lõpuleviimiseks neli aastat. Meeskond ütleb, et selle tulemused annavad esimese üksikasjaliku ülevaate keskmise energiaaknast.
"Uuringus mõõdeti prootonispektrit kosmilistes kiirtes vahemikus 50 TeV kuni 1.3 PeV, ühendades tõhusalt nii kosmose- kui ka maapealsete mõõtmiste vaatlused," kirjeldab Mohanty.
Varsi meeskonna silmapaistvamate tunnuste hulgas oli energiaspektri murdumine umbes 166 TeV juures ning veidi kõrgemate energiate juures tuvastati oodatust rohkem kosmilisi prootoneid. Varem olid maapealsed katsed tuvastanud sarnase pöörde umbes 3 PeV juures, mis arvati olevat galaktikatest pärinevate kosmiliste kiirte maksimaalne energia.
Kuni selle hetkeni olid teadlased üldiselt eeldanud, et prootonite energiaspektrit vaadeldavas piirkonnas saab kirjeldada lihtsa võimsusseadusega. Siiski näib meeskonna avastus selle oletuse purustavat.
"See viitab võimalusele, et üks allikate klass, mida tavaliselt arvatakse olevat supernoova jäänused, võib tõhusalt kiirendada kosmilisi kiiri kuni vaadeldava käändumiseni, samas kui teine klass muutub pöördest kaugemale," selgitab Mohanty.
Nendele tulemustele tuginedes loodab Varsi meeskond, et nende mõjude arvessevõtmiseks võivad peagi tekkida uued mudelid. Kui see saavutatakse, võivad need aidata tugevdada meie arusaama sellest, kuidas kosmilised kiired tekivad, kiirendavad ja levivad galaktikatevahelistel vahemaadel.
Uuringut kirjeldatakse artiklis Physical Review Letters.
- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
- PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
- PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://physicsworld.com/a/kink-in-cosmic-ray-spectrum-puzzles-astrophysicists/
- :on
- :mitte
- $ UP
- 1
- 100
- 2014
- 2015
- 50
- 8
- a
- MEIST
- üle
- AC
- kiirendama
- kiirendus
- konto
- saavutada
- üle
- aktiivne
- edendama
- pärast
- mööda
- an
- analüüs
- Analüütiline
- ja
- Teine
- ilmub
- OLEME
- PIIRKOND
- ümber
- Array
- AS
- oletus
- eeldus
- At
- Atmosfäär
- BE
- sest
- muutub
- enne
- Uskuma
- Arvatakse
- Peale
- mõlemad
- Ehitus
- kuid
- by
- CAN
- Sajand
- klass
- kolleegidega
- tavaliselt
- täitma
- keerukus
- komponent
- koostis
- koosneb
- ühendamine
- pidevalt
- sisaldab
- Kosmilised kiired
- võiks
- kujutatud
- kirjeldatud
- kirjeldab
- detail
- üksikasjalik
- avastama
- tuvastatud
- Detection
- erinev
- otse
- avastus
- tehtud
- alla
- maa
- lihtsam
- tõhusalt
- mõju
- elektronid
- tekkima
- energiline
- energia
- piisavalt
- tagab
- viga
- hinnatud
- Isegi
- sündmused
- erandkorras
- oodatav
- eksperiment
- katseid
- Selgitab
- uurima
- uurida
- Rajatise
- tunnusjoon
- FUNKTSIOONID
- Valdkonnad
- esimene
- eest
- vorm
- neli
- Alates
- täielikult
- põhiline
- Galaktikad
- lõhe
- üldiselt
- suur
- olnud
- Olema
- heelium
- aitama
- Suur
- rohkem
- kõrgelt
- lootus
- Kuidas
- aga
- HTTPS
- tuvastatud
- if
- in
- Kaasa arvatud
- India
- info
- esialgne
- Instituut
- suhelda
- probleem
- IT
- ITS
- Jaapan
- jpg
- teatud
- suur
- suurem
- Seadus
- Õppida
- Tase
- peitub
- asub
- peamiselt
- Tegemine
- max laiuse
- maksimaalne
- mai..
- mõõtma
- mõõtmine
- mõõdud
- liige
- Kesk-
- miljon
- mudelid
- rohkem
- kõige
- palju
- Mumbai
- loodus
- Vajadus
- Uus
- number
- numbrid
- observatoorium
- of
- on
- ONE
- päritolu
- juured
- Muu
- meie
- üle
- eriti
- periood
- Footonid
- Füüsika
- Füüsika maailm
- valitud
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- Punkt
- võimalus
- võim
- Täpsus
- varem
- tootma
- prootonid
- anda
- Pusled
- RAIN
- valik
- RAY
- jõudma
- piirkond
- nõutav
- teadustöö
- Teadlased
- Tulemused
- läbi
- ütleb
- SEA
- kesk-
- mitu
- kuju
- Näitused
- sarnane
- lihtne
- istub
- varsti
- Allikad
- Lõuna
- Ruum
- kosmosepõhine
- spekter
- Stars
- statistiline
- Veel
- Tugevdama
- Uuring
- soovitama
- Soovitab
- supernoova
- meeskond
- tehnikat
- Tehnoloogia
- kui
- et
- .
- oma
- Need
- nad
- see
- arvasin
- tuhat
- Läbi
- thumbnail
- korda
- et
- liiga
- võttis
- reisima
- tõsi
- mõistmine
- arusaadav
- Universum
- enneolematu
- us
- vaade
- oli
- we
- olid
- mis
- kuigi
- aken
- koos
- maailm
- aastat
- veel
- sephyrnet