В то время как энергия современных ускорителей не позволяет пока получить бозоны Хиггса и другие предполагаемые учеными фундаментальные составляющие материи, во Вселенной появляются новые виды частиц, о существовании которых никто не подозревал. События начали разворачиваться в 1983 г., когда группа исследователей из Университета г. Киля (ФРГ) сообщила о 10-кратном по сравнению с ожидаемой величиной избытке мюонов в широких атмосферных ливнях (ШАЛ) от космических лучей, приходящих из области неба, в которой находится ярчайший источник рентгеновского излучения в нашей Галактике — Лебедь Х-3. Мюоны — известные элементарные частицы, масса которых примерно в 200 раз больше массы электронов.
Сообщение из Киля сначала было известно лишь специалистам, однако в 1985 г. сразу несколько научных групп, проводящих подземные эксперименты по регистрации распада протонов, объявили, что поток мюонов в направлении от Лебедя Х-3 намного больше, чем от других областей неба. Кроме того, наиболее мощный поток мюонов был зарегистрирован во время самого интенсивного за всю историю исследований ШАЛ, вызванного космическими лучами от источника Лебедь Х-3.
После этих сообщений характер неофициальных дискуссий между физиками резко изменился. Почему? Известно, что ШАЛ возникают, когда некоторые частицы космических лучей (обычно протоны), вторгаясь в верхние слои атмосферы Земли, порождают каскад вторичных частиц, в том числе и мюонов; именно их регистрируют детекторы космических лучей. Однако мюоны — неустойчивые частицы: их время жизни при той энергии, которая у них была обнаружена, составляет около 6 мс. Лебедь Х-3 находится от нас на расстоянии примерно 40000 св. лет. Следовательно, эти мюоны не могут пролететь от Лебедя Х-3 до Земли, не распавшись; те мюоны, которые регистрируются, должны иметь вторичное происхождение и образовываться из каких-то других первичных частиц неподалеку от детектора.
Проблема заключалась в том, что не было ни одной подходящей кандидатуры на роль первичных частиц, получивших причудливое название «цигнеты» (от лат. cygnus — лебедь). Эти гипотетические частицы должны быть электрически нейтральны, иначе магнитное поле Галактики отклонило бы их траекторию от прямой линии между Лебедем Х-3 и Землей.
Нейтроны пришлось сразу же исключить, поскольку они хотя не имеют заряда, но являются нестабильными частицами и должны были бы полностью распасться за 40000 лет полета от Лебедя Х-3. Остаются фотоны и нейтроны, однако не известно ни одной реакции этих частиц, при которой образовалось бы наблюдаемое количество мюонов. В 1985 г. физики для объяснения новых наблюдений вынуждены были прибегнуть к крайне экзотической гипотезе: они предположили, что источник Лебедь Х-3 представляет собой кварковую звезду, выбрасывающую в окружающее пространство цигнеты — небольшие сгустки нейтрального вещества, состоящего из «странных» кварков.
Как это часто случается, со временем интерес к результатам, полученным на детекторах для регистрации распада протонов, постепенно угас ввиду необходимости повторных измерений. Однако недавно группа ученых из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, Университета им. Дж. Мэйсона, Лос-Аламосской национальной лаборатории и Калифорнийского университета в Ирвине сделала аналогичное сообщение о поразительных результатах наблюдений в июле 1986 г. ШАЛ, вызванных космическими лучами от источника Геркулес Х-1.
Подобно Лебедю Х-3, Геркулес Х-1 представляет собой тесную двойную систему, в состав которой входят нейтронная звезда и спутник с массой, в несколько раз превышающей массу Солнца. Как и Лебедь Х-3, этот объект является мощным источником рентгеновского излучения и фотонов сверхвысокой энергии; он известен так же как источник космических лучей, порождающих ШАЛ.
В 1986 г. было зарегистрировано 17 всплесков от Геркулеса Х-1, тогда как нормальный фоновый уровень составляет примерно 3 всплеска. По оценке упоминавшихся выше исследователей, вероятность того, что это превышение над фоном имело случайный характер, приблизительно равно 10^-4. Кроме того, количество мюонов в этих ШАЛ по крайней мере на порядок величины превышало число мюонов, которое должно быть, если бы источником ШАЛ служили фотоны высоких энергий, и несколько превышало величину, характерную для ШАЛ, порождаемых протонами.
Хотя новые результаты не связаны с предыдущими, они ставят те же проблемы. Похоже, что цигнеты, исчезнувшие три года назад, вновь возникают из собственного «пепла». Популярное казино https://vulkanrussiavip.club тут.
Сообщение из Киля сначала было известно лишь специалистам, однако в 1985 г. сразу несколько научных групп, проводящих подземные эксперименты по регистрации распада протонов, объявили, что поток мюонов в направлении от Лебедя Х-3 намного больше, чем от других областей неба. Кроме того, наиболее мощный поток мюонов был зарегистрирован во время самого интенсивного за всю историю исследований ШАЛ, вызванного космическими лучами от источника Лебедь Х-3.
После этих сообщений характер неофициальных дискуссий между физиками резко изменился. Почему? Известно, что ШАЛ возникают, когда некоторые частицы космических лучей (обычно протоны), вторгаясь в верхние слои атмосферы Земли, порождают каскад вторичных частиц, в том числе и мюонов; именно их регистрируют детекторы космических лучей. Однако мюоны — неустойчивые частицы: их время жизни при той энергии, которая у них была обнаружена, составляет около 6 мс. Лебедь Х-3 находится от нас на расстоянии примерно 40000 св. лет. Следовательно, эти мюоны не могут пролететь от Лебедя Х-3 до Земли, не распавшись; те мюоны, которые регистрируются, должны иметь вторичное происхождение и образовываться из каких-то других первичных частиц неподалеку от детектора.
Проблема заключалась в том, что не было ни одной подходящей кандидатуры на роль первичных частиц, получивших причудливое название «цигнеты» (от лат. cygnus — лебедь). Эти гипотетические частицы должны быть электрически нейтральны, иначе магнитное поле Галактики отклонило бы их траекторию от прямой линии между Лебедем Х-3 и Землей.
Нейтроны пришлось сразу же исключить, поскольку они хотя не имеют заряда, но являются нестабильными частицами и должны были бы полностью распасться за 40000 лет полета от Лебедя Х-3. Остаются фотоны и нейтроны, однако не известно ни одной реакции этих частиц, при которой образовалось бы наблюдаемое количество мюонов. В 1985 г. физики для объяснения новых наблюдений вынуждены были прибегнуть к крайне экзотической гипотезе: они предположили, что источник Лебедь Х-3 представляет собой кварковую звезду, выбрасывающую в окружающее пространство цигнеты — небольшие сгустки нейтрального вещества, состоящего из «странных» кварков.
Как это часто случается, со временем интерес к результатам, полученным на детекторах для регистрации распада протонов, постепенно угас ввиду необходимости повторных измерений. Однако недавно группа ученых из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, Университета им. Дж. Мэйсона, Лос-Аламосской национальной лаборатории и Калифорнийского университета в Ирвине сделала аналогичное сообщение о поразительных результатах наблюдений в июле 1986 г. ШАЛ, вызванных космическими лучами от источника Геркулес Х-1.
Подобно Лебедю Х-3, Геркулес Х-1 представляет собой тесную двойную систему, в состав которой входят нейтронная звезда и спутник с массой, в несколько раз превышающей массу Солнца. Как и Лебедь Х-3, этот объект является мощным источником рентгеновского излучения и фотонов сверхвысокой энергии; он известен так же как источник космических лучей, порождающих ШАЛ.
В 1986 г. было зарегистрировано 17 всплесков от Геркулеса Х-1, тогда как нормальный фоновый уровень составляет примерно 3 всплеска. По оценке упоминавшихся выше исследователей, вероятность того, что это превышение над фоном имело случайный характер, приблизительно равно 10^-4. Кроме того, количество мюонов в этих ШАЛ по крайней мере на порядок величины превышало число мюонов, которое должно быть, если бы источником ШАЛ служили фотоны высоких энергий, и несколько превышало величину, характерную для ШАЛ, порождаемых протонами.
Хотя новые результаты не связаны с предыдущими, они ставят те же проблемы. Похоже, что цигнеты, исчезнувшие три года назад, вновь возникают из собственного «пепла». Популярное казино https://vulkanrussiavip.club тут.