Каковы основные гипотезы происхождения космических лучей сверхвысоких энергий?


Каковы основные гипотезы происхождения космических лучей сверхвысоких энергий?
Рейтинг: 5.0/1
Просмотров: 63 | Добавил: (30.10.2020) (Изменено: 30.10.2020)

Всего ответов: 1

Обсуждение вопроса:
Всего ответов: 1
Аватар
0

30.10.2020 оставил(а) комментарий:
Космические лучи — это частицы, по большей части протоны, которые обладают огромными энергиями от 10^6 до 10^21 еВ. Обычно к лучам сверхвысоких энергий относят частицы с энергией выше 10^19 еВ, и вот уже более 40 лет они являются загадкой для науки. Разгон частиц космических лучей происходит за счёт сложного и длительного их взаимодействия с различными магнитными полями. При взрыве сверхновой частицы ускоряются до достаточно высоких энергий её магнитным полем, когда поле ослабевает, они рассеиваются на магнитном поле галактики и разлетаются в разных направлениях. Летая после этого по галактике, частицы могут сталкиваться с другими магнитными облаками (остатками сверхновых) и вновь ускоряться, прирост их энергии при этом относительно невелик и понадобятся сотни миллионов лет, для разгона до 10^19 еВ. Также эти частицы могут ускоряться за счёт взаимодействия с ударными волнами от взрыва сверхновых, здесь уже ускорение происходит быстрее, вышеуказанные механизмы разгона называют механизмами Ферми. Также предполагается, что частицы могут разгоняться до огромных энергий в магнитном поле пульсаров. В теории частицы таким образом могли бы разгоняться сколько угодно, но существует предел Грейзена — Зацепина — Кузьмина, который собственно и составляет 10^19 еВ, он обусловлен взаимодействием частиц космических лучей с реликтовым излучением. Из-за этого взаимодействия частицы с энергией больше 10^19 еВ быстро тормозят, и согласно предсказаньям, частиц с большей энергией должно быть крайне мало. Изначально, после первых регистраций лучей сверхвысокой энергии они считались необъяснимой аномалией, а предел Грейзена — Зацепина — Кузьмина превратился в парадокс Грейзена — Зацепина — Кузьмина. Но по мере развития наблюдений, оказалось, что частиц со столь высокой энергией крайне мало, среди прочих, и парадокс исчез. Механизм разгона таких частиц всё ещё до конца неизвестен, но считается, что они разгоняется так же, как и другие космические лучи, но им повезло разогнаться сильнее и они не успели потерять энергию, до прилёта на Землю.
avatar