Впервые в лаборатории воссоздана космическая буря частиц на Большом адронном коллайдере ЦЕРН

Космические явления в недрах ЦЕРН

Как сообщает НВ — Техно: Ученые ЦЕРНа впервые воспроизвели в лабораторных условиях явление космической бури частиц. Для этого на Большом адронном коллайдере были столкнуты протоны с ядрами кислорода, что дало возможность имитировать процессы, происходящие в верхних слоях атмосферы Земли при взаимодействии космических лучей. Полученные данные позволяют более точно изучать каскады вторичных частиц, а также уточнить соотношение водорода и более тяжелых элементов в составе первичных космических лучей.

Особенности исследования космических лучей

Космические лучи представляют собой высокоэнергетические атомные ядра, преимущественно состоящие из водорода, которые, сталкиваясь с атмосферой Земли на высоте, вызывают лавину вторичных частиц. В эксперименте на Большом адронном коллайдере пучок протонов выступил в роли первичного космического луча, а ионы кислорода - в роли атмосферных молекул. Детектор ATLAS, занимающий площадь с футбольное поле, зафиксировал эти столкновения, при этом его кремниевые сенсоры способны делать свыше 200 миллионов снимков в сутки.

Точность полученных измерений превзошла компьютерные симуляции примерно в десять раз. Это открытие является важной вехой для астрофизиков, поскольку помогает лучше понять, какое именно соотношение водорода и тяжелых элементов присутствует в первичных космических лучах. Ранее исследование космических лучей проводилось на наземных телескопах, таких как Telescope Array в пустыне штата Юта, однако компьютерные модели по-прежнему не давали однозначных прогнозов относительно развития каскадов частиц. Новые результаты ЦЕРН могут значительно продвинуть понимание процессов взаимодействия космических лучей с атмосферой Земли.

Это достижение демонстрирует важность лабораторных экспериментов для изучения масштабных астрофизических явлений, происходящих во Вселенной. Благодаря полученным точным данным ученые смогут глубже разобраться в природе и составе космических лучей, что окажет серьезное влияние на развитие астрофизики и теоретических моделей устройства космоса.

В то время как исследование космических лучей на Большом адронном коллайдере открывает новые горизонты в астрофизике, астрономы недавно зафиксировали древний радиосигнал нейтрального водорода, который пришел на Землю 4–5 миллиардов лет назад. Это открытие также вносит вклад в понимание ранней истории нашей планеты и ее атмосферы.