На лекции Михаил Кузнецов представил удивительную историю частицы Аматерасу, об открытии которой мир узнал в конце прошлого года. Такая же сверхмощная частица наблюдалась до этого лишь однажды — в 1991 году. Частица Аматерасу, зарегистрированная обсерваторией Telescope Array в пустыне Юта, имеет исключительную энергию — 244 эксаэлектронвольт (ЭэВ). Однако, что делает ее по-настоящему уникальной, так это ее происхождение. Аматерасу прибыла из пустоты, из Местного войда, области космоса, находящейся рядом с нашей галактикой, где, казалось бы, ничего не может возникнуть.

«Аматерасу пришла к нам из пустоты. Это означает, что источник этой частицы находится в пространстве, где нет видимых объектов, способных ее породить», — отметил Михаил Кузнецов.

Исследователь пояснил, что такая энергия частиц не позволяет им быть удержанными магнитным полем галактики, и это означает, что они, скорее всего, внегалактического происхождения.

Во время лекции Михаил подробно рассказал о результатах своих исследований и исследованиях своих коллег. Он подчеркнул, что обнаружение Аматерасу открывает новые горизонты в изучении космических лучей ультравысокой энергии.

Одной из ключевых тем выступления стало обсуждение возможных источников этих частиц. Ученый привел несколько гипотез, включая возможность того, что источники космических лучей находятся в скоплениях галактик или в активных ядрах галактик. Он также коснулся теории, предполагающей, что такие частицы могут быть результатом распада сверхтяжелых частиц темной материи.

«Мы можем только предполагать, откуда берутся эти частицы. Возможно, они рождаются в сверхновых или в активных ядрах галактик», — пояснил Михаил Кузнецов.

Не обошлось и без обсуждения технических аспектов детектирования таких частиц. Михаил рассказал о методах, используемых для фиксации и анализа космических ливней, о работе наземных детекторов и флуоресцентных телескопов, которые помогают ученым восстанавливать траектории частиц и определять их свойства.

«Чтобы зарегистрировать такие редкие события, как частица Аматерасу, нам нужно использовать атмосферу Земли как детектор. Мы фиксируем ливни, возникающие при взаимодействии частиц с атомами воздуха», — объяснил Михаил.

Для наблюдения за атмосферными ливнями сооружают специальные установки — массивы поверхностных детекторов, совмещенные с флуоресцентными телескопами. Обсерватория Telescope Array представляет собой решетку из 507 поверхностных детекторов (каждый площадью три квадратных метра), расставленных на расстоянии 1,2 километра друг от друга на участке 700 квадратных километров. По словам Михаила Кузнецова, обсерватория скорее похожа на расставленные в пустыне на большом расстоянии железные кровати. Благодаря им, ученые рассчитывают направление прихода и энергию космических лучей.

Отвечая на вопросы аудитории, ученый затронул перспективы дальнейших исследований и отметил, что, несмотря на сложности, вызванные санкциями, международное научное сотрудничество продолжает развиваться. Эксперимент Telescope Array продолжается. Исследователь выразил надежду, что в будущем удастся добиться новых открытий, которые позволят разгадать тайны космических лучей и их источников.

«Международное сотрудничество — ключ к успешным исследованиям. Несмотря на текущие трудности, мы продолжаем работать вместе с нашими коллегами по всему миру», — подчеркнул Кузнецов.

В завершении лекции ученый поблагодарил Физтех за теплый прием и пригласил всех студентов, кто хочет более подробно познакомиться с этой темой и чувствует в себе потребность изучать космос, на кафедру фундаментальных взаимодействий и космологии ЛФИ МФТИ (базовая организация — Институт ядерных исследований РАН).

Запись лекции доступна на Youtube-канале «Дистанционные занятия МФТИ» по ссылке. Ее могут посмотреть все желающие.