Ученые объяснили происхождение сверхмощной частицы Аматэрасу

В 2021 году над Юго-Западом США детекторы Telescope Array зафиксировали субатомную частицу с невероятной энергией в 244 эксаэлектронвольта. Этот показатель сопоставим с силой удара теннисного мяча, летящего на скорости 150 км/ч, однако до сих пор физики не могли понять, какой космический объект способен генерировать столь мощное излучение.

Исследователи из Пенсильванского университета под руководством Кохты Мурасэ предложили решение этой загадки в журнале Physical Review Letters. Согласно их расчетам, источником выступают ядра тяжелее железа, такие как свинец или уран. Они проходят процесс ускорения в активных галактических ядрах или плотных скоплениях галактик, где взаимодействуют с фотонами окружающего излучения. В ходе фотоядерных реакций происходит частичный распад элементов, высвобождающий нуклоны с экстремальной кинетической энергией.

Эта модель успешно разрешает проблему отсутствия видимого родительского источника. Угловое рассеяние, которое испытывают частицы при движении через межгалактические магнитные поля, делает невозможным прямое отслеживание их пути к конкретной точке неба. Проверить теорию команда планирует с помощью наблюдений в гамма-диапазоне и данных от нейтринных телескопов следующего поколения.