Найдено направление "космического ливня", устроившего потоп в Солнечной системе

Едва ли не самая интригующая проблема, с которой в свое время столкнулись исследователи космических лучей, - это необходимость объяснения так называемого "колена" в спектре первичного космического излучения - избытка высокоэнергичных частиц в определенном диапазоне (вблизи 3x10¹⁵ эВ). До сих пор однозначного объяснения этот феномен не получил, но в последних исследованиях все увереннее связывают эту аномалию не с особенностью "работы" галактических магнитных полей или физикой межзвездного пространства, а с тем, что мы просто живем в относительной близости от мощного "ускорителя" частиц определенной энергии (основным кандидатом на роль поставщика заряженных частиц - протонов, альфа-частиц и т.д. - столь высоких энергий уже давно признаны взрывы сверхновых), изменившего картину мира, "изломавшего" гладкий спектр всех заряженных частиц. Впрочем, избежать чего-то подобного в нашей Галактике было бы трудно; сверхновые здесь вспыхивают довольно часто, раз в 20-50 лет, за время существования Земли неоднократно происходили и совсем близкие взрывы. Недавно выяснилось, что Солнечная система находится в огромном разреженном пузыре, вещество из которого выдуло мощнейшей и гораздо более близкой вспышкой сверхновой около миллиона лет назад.

К сожалению, вследствие прихотливых изгибов в галактических магнитных полях, заряженные частицы космических лучей, приходящие к нам, за свое долгое путешествие теряют информацию о местонахождении своего "родителя"-ускорителя, и поэтому интенсивность "выпадения" таких частиц на Землю практически одинакова по всем направлениям.

Бороться с изотропией "не помнящих родства" космических лучей можно, отбирая наиболее высокоэнергичные частицы, которые слабее отклоняются галактическими магнитными полями и могут таким образом выдать свой источник. Ашот Чилингарян и его коллеги с Отделения космических излучений Ереванского физического института воспользовались для этого данными, собранные в 1997-2003 гг. с помощью множества датчиков установки MAKET-АНИ, построенной на горе Арагац (самая высокая гора на территории Армении, потухший вулкан) для исследований так называемых широких атмосферных ливней (ШАЛ). Широкими атмосферными ливнями принято называть каскады частиц, рождающихся в атмосфере Земли при взаимодействии с ее молекулами одной-единственной частицы первичного космического излучения с энергией свыше 10¹⁴ эВ. ШАЛ содержат до 10⁶-10⁹ частиц (пи-мезонов, мюонов, гамма-квантов, электронов, позитронов, нейтрино и т.д.), собирая информацию по дошедшим до детекторов частицам, проводят важнейшие исследования космических лучей сверхвысоких энергий. Результаты, полученные армянскими учеными, опубликованы 10 ноября в Астрофизическом журнале (Astrophysical Journal) Американского астрономического общества (American Astronomical Society).

После сложной статистической обработки свыше 2 млн событий (т.е. ШАЛ, зарегистрированных MAKET-АНИ) выяснилось, что значительная часть таких высокоэнергичных частиц скорее всего прибывает на Землю преимущественно из одного источника, с определенного выделенного направления, указывающего на Monogem Ring - остаток вспышки сверхновой звезды со старым радиопульсаром PSR B0656+14 в центре, что расположен от нас на расстоянии примерно в 300 парсеков (тысяча световых лет) на границе созвездия Близнецов и соседнего созвездия Единорога и с недавних пор рассматривается как основной источник высокоэнергичных частиц. В пользу связи пульсара PSR B0656+14 с аномалией в спектре КЛ говорит и "правильное" с точки зрения теории расстояние до него. Совсем недавно международная группа астрофизиков под руководством Уолтера Брайскена (Walter Brisken) из американской Национальной радиоастрономической обсерватории (National Radio Astronomy Observatory - NRAO) смогла точно определить это расстояние прямым методом - с помощью ежегодного параллакса (видимое относительное смещение космических объектов при движении Земли вокруг Солнца).