Після аналізу даних із супутника дослідження частинок темної матерії (Dark Matter Particle Explorer, DAMPE) Wukong китайська дослідницька група виявила, що космічні промені високої енергії можуть поширюватися повільніше, ніж очікувалося.
Галактичні космічні промені – це енергійні частинки, що подорожують Всесвітом зі швидкістю, яка майже дорівнює швидкості світла. Вони є вісниками бурхливої еволюції зірок або зоряних систем в екстремальних умовах. Деякі вчені припустили, що темна матерія може бути частиною космічних променів.
Загалом існують два класи космічних променів. Ядра вуглецю та кисню є основними, і вважається, що вони прискорюються астрофізичними джерелами, такими, як вибух наднової зірки. Ядра бору належать до вторинного класу і, як вважається, утворюються в основному в результаті фрагментації більш важких ядер, таких як вуглець і кисень, через зіткнення з міжзоряною речовиною під час їхньої космічної подорожі.
Врожай від DAMPE
З 2016 по 2021 рік DAMPE зібрав понад 3,5 мільйона ядер вуглецю, кисню та бору. Це дозволило китайським вченим виміряти співвідношення потоків космічного випромінювання бор-вуглець і бор-кисень з безпрецедентною точністю в діапазоні енергії від 0,01 ТеВ/н до 5,6 ТеВ/н, і вони виявили, що їхні енергетичні спектри значно відрізняються від того, що передбачено звичайними теоріями турбулентності міжзоряного середовища.
Чан Цзінь, головний науковий співробітник DAMPE і академік Китайської академії наук, сказав в інтерв’ю Сіньхуа, що це перший випадок, коли цьому супутнику вдалося точно виміряти співвідношення первинних і вторинних частинок у космічних променях.
Він виявив несподівану нову енергетичну спектральну структуру, яка свідчить про те, що класична модель поширення космічних променів може потребувати модифікації.
Високоенергетичні частинки у Всесвіті
Спектральне посилення у співвідношеннях потоків космічного випромінювання бор-вуглець і бор-кисень, ймовірно, пов’язане з тим, що високоенергетичні частинки подорожують у Всесвіті повільніше, ніж очікувалося, пояснив Юе Чуань, помічник дослідника групи DAMPE з Фіолетової гірської обсерваторії (PMO).
Юань Цян, дослідник групи DAMPE з ПМО, сказав, що коли первинні частинки рухаються повільніше, у них більше шансів зіткнутися з міжзоряним середовищем, що призведе до утворення більшої кількості вторинних частинок.
Висновки були опубліковані в журналі Science Bulletin.
Про Wukong
Wukong був запущений 17 грудня 2015 року для спостереження за космічними та гамма-променями та пошуку доказів існування частинок темної матерії.
Команда показала, що вони також працюють над космічним гамма-телескопом дуже великої площі (VLAST). Це призведе до 50-кратного покращення здатності виявляти гамма-промені, що також допоможе краще виявляти сигнали темної матерії в гамма-випромінюванні в майбутньому.
