Физики провели анализ данных о частицах и античастицах, собранных вблизи Солнца на протяжении 11 лет, что привело к выявлению новых загадок, касающихся самих частиц. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, сообщает New Scientist.
Космос наполнен энергетическими частицами, движущимися с колоссальной скоростью, известными как космические лучи. Эти лучи в основном состоят из протонов, а также небольшого количества ядер гелия и электронов.
Когда космический луч попадает в детектор Магнитного альфа-спектрометра (AMS) на Международной космической станции (МКС), магнитные поля разделяют его частицы в зависимости от их электрического заряда, после чего детектор измеряет их массы и энергию. Это разделение критически важно, так как оно помогает выявить различия в поведении частицы и её античастицы, которые идентичны, за исключением противоположного заряда, отмечают физики.
Ученые проанализировали данные AMS за более чем 11 лет и обнаружили, что, удивительно, мы знаем не так много о поведении частиц, как предполагалось ранее. Например, физики отметили изменения в количестве частиц с течением времени и в способах взаимодействия различных типов частиц между собой. Хотя существующие модели могут объяснить эти изменения по отдельности, они не способны объяснить оба изменения одновременно.
Результаты исследования могут иметь значение не только для отдельных частиц. Ученые ловят космические лучи с помощью различных детекторов уже более века, так как их изменяющиеся свойства могут служить "археологическими записями" истории Солнечной системы. Но прежде не было такого глубокого понимания того, как солнечный цикл влияет на космические лучи, утверждают физики.
Солнечный цикл длится 11 лет, поэтому сбор данных за этот период фиксирует все повторяющиеся изменения в магнитном поле Солнца, которые влияют на поведение космических лучей. Такое детальное исследование может стать ключом к использованию космических лучей для понимания начальных этапов формирования Солнечной системы, говорят ученые.
Однако происхождение космических лучей остается загадкой. Частицы, зарегистрированные AMS, приходят извне Солнечной системы. Обилие деталей, представленных в новом исследовании, включая поведение различных ядер частиц в космических лучах, может помочь физикам определить источник космических лучей.
Существуют и другие космические вопросы, требующие ответа. По словам физиков, мы не наблюдаем антиматерию в нашем мире, поэтому тот факт, что AMS может фиксировать антипротоны, представляет собой большую загадку. Происхождение этих античастиц может быть связано с таинственной темной материей или выходить за пределы нашего понимания космоса.