Космические лучи — это заряженные частицы, которые летят к нам из глубин Галактики. Если построить график: сколько частиц прилетает с каждой энергией, — линия идёт ровно, а потом вдруг резко падает. Такие перегибы называют «коленями». Они показывают, что какой-то ускоритель частиц в космосе достиг своего предела и выше разогнать не может.
Прибор NUCLEON на спутнике несколько лет собирал частицы и измерял их энергию двумя разными способами — как бы двумя линейками. Оба способа показали одно и то же: новое колено на жёсткости около 10 тераэлектронвольт. Причём колено это общее для всех ядер — и для протонов, и для железа. Раньше считалось, что тяжёлые ядра ломаются позже лёгких, а тут все ломаются в одном месте.
Что это за предел? Скорее всего, какой-то источник космических лучей — может быть, остаток сверхновой или звёздный ветер — перестаёт ускорять частицы выше этой отметки. Если источник один на всех, то и колено получается общим. Это как если бы во всех кастрюлях на кухне вода переставала нагреваться выше одной температуры — значит, плита одна и та же.
Энергия 10 ТВ в жёсткости — это примерно в 100 раз больше, чем у протонов, которые разгоняет Большой адронный коллайдер.