Норвежские астрофизики предложили объяснение происхождения сверхвысокоэнергетических космических лучей — загадочного излучения, источник которого астрофизики безуспешно пытаются определить более полувека.
Исследователи из Норвежского университета науки и технологий предполагают, что экстремально энергичные частицы космических лучей могут создаваться мощными ветрами, движущимися со скоростью до половины скорости света от сверхмассивных черных дыр.
Космические лучи сверхвысоких энергий — атомные ядра и протоны с энергией до 10²⁰ электрон-вольт. Ранее исследователи предполагали, что они могут быть результатом гамма-всплесков, галактик, в которых новые звезды рождаются с чрезвычайно высокой скоростью, или же результатом истечения плазмы из сверхмассивных черных дыр. Но ни одна из гипотез не нашла достаточно доказательств.
Теперь исследователи предложили еще один источник, который может передавать частицам такую колоссальную энергию. Активные сверхмассивные черные дыры, ежегодно поглощающие массу в несколько раз превышающую массу Солнца, создают мощные ветры из материи, которая не успевает упасть в гравитационную воронку. Около половины таких черных дыр генерируют потоки, разгоняющиеся до скоростей, составляющих до 50% от скорости света.
Известно, что эти галактические ветры, способны влиять на формирование звезд в галактиках, выдувая газовые облака. Норвежские исследователи обнаружили, что условия, связанные с ветрами черных дыр, согласуются с ускорением частиц. При этом они подчеркивают, что это пока только теория, которая требует дополнительных доказательств.
Преимущество модели в том, что она может объяснить необычный химический состав частиц в определенном диапазоне энергий, обнаруженный в наблюдениях. При этом другие теории не способны объяснить эту особенность. Проверить гипотезу помогут нейтринные детекторы.
