📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить. Прошу разобрать полностью

Космические лучи — это частицы, которые прилетают к нам из далёкого космоса. Когда такая частица врезается в атмосферу, она рождает целый ливень из новых частиц — как бильярдный шар, который разбивает пирамиду, и шары разлетаются во все стороны. Чтобы предсказать, каким будет такой ливень, нужно знать, как первичная частица взаимодействует с ядрами атомов воздуха. Воздух в основном состоит из азота и кислорода, поэтому учёные решили измерить столкновения протонов с ядрами кислорода.

На Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе разогнали пучок протонов и направили его на мишень из кислорода. Энергия столкновения была огромной — 9,62 тераэлектронвольт в системе центра масс, это в тысячи раз больше энергии, которая выделяется при делении одного ядра урана. Детектор ATLAS зафиксировал 246 миллионов событий, в которых родилась хотя бы одна заряженная частица с поперечным импульсом больше 500 мегаэлектронвольт и углом вылета в пределах 2,5 единиц псевдобыстроты. Это как если бы вы 246 миллионов раз бросили камень в пруд и каждый раз измеряли, какие брызги полетели.

Результаты помогут астрофизикам точнее рассчитывать космические ливни. Это важно для обсерваторий, которые ловят космические лучи сверхвысоких энергий, например для обсерватории Пьера Оже в Аргентине. Чем лучше мы знаем, как частица взаимодействует с воздухом, тем точнее можем восстановить её энергию и направление. А это, в свою очередь, приближает нас к разгадке, откуда берутся самые энергичные частицы во Вселенной.