Недавние данные, опубликованные в The Astrophysical Journal Letters, показывают, что источник космических лучей сверхвысокой энергии — это магнитная турбулентность, а не ударные волны из экстремальных астрофизических сред. Эти космические лучи обладают энергиями примерно в 10 миллионов раз превышающими энергии частиц, генерируемых Большим адронным коллайдером.
На протяжении многих лет ученые полагали, что космические лучи возникают из ударных волн, возникающих при звездных взрывах, вроде тех, что предшествуют образованию черных дыр. Однако последние исследования показывают, что запутанные и скрученные магнитные поля в этих средах ответственны за ускорение частиц до экстремальных уровней энергии.
Лука Комиссо, научный сотрудник Колумбийской астрофизической лаборатории и один из авторов исследования, заявил: "Эти открытия помогают ответить на давние вопросы, представляющие большой интерес как для астрофизиков, так и для физиков элементарных частиц, относительно того, как космические лучи получают свою энергию". Это исследование дополняет предыдущие работы Комиссо и его коллег, которые также выяснили, что солнечные энергетические частицы возникают из магнитных полей в солнечной короне.
Космические лучи сверхвысокой энергии могут достигать энергий до 1020 электронвольт, в то время как солнечные частицы достигают около 1010 электронвольт, что подчеркивает значительное различие в энергетических масштабах. Комиссо отметил: "Интересно, что эти два совершенно разных окружения имеют что-то общее: их магнитные поля сильно запутаны, и эта запутанность критически важна для энергизации частиц".