Տիեզերական ճառագայթներ. բարձր էներգետիկ մասնիկներ Տիեզերքից



Ի՞նչ է էներգետիկ մասնիկը

Մեր առօրյա կյանքում մենք որպես էներգիայի չափման միավոր ընդունում ենք Ջոուլը: Առավել ծանոթ է Վատտը: Այն չափում է հզորությունը, ինչը նշանակում է էներգիան՝ ծախսված ժամանակի մեկ միավորի ընթացքում: Սակայն այս միավորները կիրառելի չեն, երբ մենք խոսում ենք չնչին զանգվածներով տարրական մասնիկների մասին, ինչպես օրինակ պրոտոններ և էլեկտրոններ:

Մասնիկներ և տիեզերական ճառագայթներ ուսումնասիրող ֆիզիկոսները էներգիաները չափում են էլեկտրոն Վոլտերով: 1 էլեկտրոն Վոլտը դա այն էներգիան է, որը ստանում է էլեկտրոնը կամ պրոտոնը՝ ենթակա 1 Վոլտ լարման: Օրինակ, եթե մենք 4.5 Վ մարտկոցը պահենք վակուումի մեջ, և պրոտոնը տեղադրենք դրա բևեռների միջև, պրոտոնը կարագացվի մարկոցի լարման միջոցով և կստանա 4.5 էՎ էներգիա:

Սա շատ բարձր էներգիա չէ: Արեգակնային տաք պսակի մեջ, որտեղ ջերմաստիճանը գրեթե 1 մլն աստիճան է, էլեկտրոնները և պրոտոնները ունեն 100էՎ միջին էներգիա: Սակայն տիեզերական ճառագայթների դեպքում խոսք է գնում առավել բարձր էներգիաների մասին: Գետնի վրա հեշտ հայտնաբերվելու համար, Երկրի մթնոլորտի վերին շերտին բախվող տիեզերական ճառագայթները պետք է ունենան առնվազն 450 մլն էՎ էներգիա (հապավում. 450 ՄԷՎ Մեգա էլեկտրոն Վոլտ):

Տիեզերական ճառագայթներ

Հաշվարկվել են Երկրին բախվող Տիեզերական ճառագայթները և մենք տարբեր չափումներից գիտենք դրանց «էներգետիկ սպեկտրը»:Այս նկարը ցույց է տալիս բազմաթիվ մասնիկների էներգիաների վերաբերյալ ուսումնասիրությունների տվյալների համատեղում հետևյալ կայքից http://astroparticle.uchicago.edu/cosmic_ray_spectrum_picture.htm : Գրանցված առավելագույն էներգիաների տիեզերական ճառագայթները ունեն 100 միլիարդավոր միլիարդ էՎ (1020 eV) ! էներգիա: Սա կազմում է 100 կմ/ժ արագությամբ սլացող թենիսի գնդակի էներգիան, սակայն շատ բարձր էներգիայի տիեզերական ճառագայթների դեպքում այն խտացված է շատ փոքր պրոտոնի մեջ:

Այդ մասնիկերն ունեն տարբեր ծագումներ.

  • Մի քանի միլիարդ էՎ-ի հասնող էներգիա ունեցող տիեզերական ճառագայթները (109 ԷՎ, հապավում: ԳէՎ=Գիգա էլեկտրոն Վոլտ) գալիս են արեգակից և մեր գալակտիկայի այլ աղբյուրներից: Այս սահմանում սպեկտրը կոր է, քանի որ այն տիեզերական ճառագայթների մուտքը ներքին արեգակնային համակարգի մեջ, որոնք գալիս են ոչ արեգակնային համակարգից, նվազում է արևի մագնիսական դաշտի գործունեության պատճառով:
  • Տիեզերական ճառագայթների մշտական հոսքերն արևից չեն գալիս, այլ մեր Գալակտիկայի տարբեր աղբյուրներից, կամ նույնիսկ ավելի հեռվից: 10 ԳէՎ-ից բավականին բարձր էներգիաների դեպքում նրանց մուտքը արեգակնային համակարգ կախված չէ արեգակնային մագնիսական դաշտից: Այդ մասնիկների սպեկտրը այս գրաֆիկում ներկայացված է գրեթե որպես ուղիղ գիծ: Քանի որ գրաֆիկը ներկայացնում է մասնիկների հոսքի լոգարիթմը որպես մասնիկների էներգիայի լոգարիթմի ֆունկցիա, սպեկտրը փաստորեն F(E) ~E-p Էներգիայի մեջ ցուցչային օրենք է:.
  • Ավելի մանրամասն ուսումնասիրության ընթացքում նկատելի է, որ ցուցչային օրենքում կան խախտումներ, օրինակ 3x1015 էՎ-ի մոտ, սա կոչվում է տիեզերական ճառագայթի սպեկտրի «ծունկ» և 1020 էՎ-ի մոտ «կոճ»:Այս առանձնահատկությունները հավանաբար առանձնացնում են տարբեր ծագման տիեզերական ճառագայթներ: Կարծիք գոյություն ունի, որ 1015 էՎ-ից բարձր էներգիաների պրոտոնները և 1018 էՎ իոնները գալիս են ոչ մեր Գալակտիկայի սահմաններից:



Էջի սկիզբ