Ученые раскрыли тайну аномальных космических лучей

Новая работа доктора Дэвида Маккомаса из Юго-Западного исследовательского института) и доктора Натана Швадрона из Бостонского университета определила место, где рождаются так называемые аномальные космические лучи (АКЛ).

АКЛ — высокоэнергетические космические лучи, имеющие энергию порядка 10 мегаэлектронвольт на нуклон, что меньше, чем галактические космические лучи. Сами эти частицы — межзвёздные нейтральные атомы, ионизированные и разогнанные во внешних областях гелиосферы.

До недавних пор учёные полагали, что в роли ускорителя таких частиц, собственно и превращающего их в АКЛ, выступает узкая зона, лежащая непосредственно за termination shock (что можно примерно перевести как «завершающая ударная волна»).

Это место, где солнечный ветер резко тормозится перед столкновением с межзвёздной средой, и где такие частицы подолгу (порядка года) путешествуют в разных направлениях, набирая скорость прежде, чем они обрушиваются вглубь Солнечной системы.

Недавно космический аппарат Voyager 1 миновал эту границу, однако, к удивлению учёных, пойманных им высокоэнергетических ионов оказалось в десятки раз меньше, чем предсказывала теория. Так, гелия с энергией 20 мегаэлектронвольт было найдено менее 10% от предполагавшегося количества, а кислорода с энергией 4 мегаэлектронвольт — 5% от предсказанного, передает «Membrana».

Новая модель поведения частиц в этих краях, учитывающая в отличие от прежних моделей форму termination shock (из-за движения Солнца в межзвёздной среде она не является правильной сферой), объяснила эту недостачу.

Маккомас и Швадрон показали, что главным источником АКЛ действительно являются участки завершающей ударной волны, но не на её переднем конце, где находятся сейчас оба аппарата Voyager (второй из них в ближайшие годы также должен миновать эту границу), а на флангах.

Летом 2008 года на вытянутую околоземную орбиту должен подняться американский аппарат Interstellar Boundary Explorer (IBEX), который впервые составит картину взаимодействий вокруг завершающей ударной волны, как в её голове, так и на флангах и в хвосте.

Объединив эти новые результаты с данными зондов Voyager и с теоретической моделью Маккомаса и Швадрона, учёные рассчитывают впервые полностью выяснить все детали взаимодействия вещества Солнечной системы с межзвёздной, галактической средой. SwRI, кстати, является ведущим институтом миссии IBEX.