Каждую секунду сквозь каждого из нас пролетают десятки частиц из космоса. Большинство — лёгкие протоны, но попадаются и ядра атомов потяжелее: углерод, кислород, железо. Они рождаются во взрывах звёзд и летят к Земле миллионы лет. Их энергия бывает чудовищной: одна частица может нести столько же, сколько теннисный мяч на подаче.
Но в потоке этих частиц есть странный излом. На энергии около 3 ПэВ (петаэлектронвольт — это как 3 миллиона миллиардов электронвольт) частиц становится заметно меньше, чем ожидали. Почему — никто точно не знает уже полвека. Возможно, они теряют энергию по дороге, или их источник работает иначе.
Чтобы разобраться, строят прибор HERO. Это калориметр — устройство, которое тормозит частицу и измеряет, сколько тепла она выделила. Чем тяжелее калориметр, тем точнее измерение. У HERO будет версия до 70 тонн — как десять слонов. Он полетит в космос не раньше 2029 года и за пять лет соберёт данные о всех распространённых ядрах в космических лучах. Точность составит до 3% — как если бы вы измеряли свой вес с точностью до 30 граммов.
Если излом в спектре окажется одинаковым для всех ядер, значит, дело в том, как частицы путешествуют сквозь галактику. Если разным — виноваты их источники. Ответ на этот вопрос подскажет, где рождаются самые энергичные частицы во Вселенной.
Одна частица с энергией 3 ПэВ несёт столько же энергии, сколько летящий комар, — но сжата в ядро атома, которое в миллион раз меньше комара.