Лунная тень от космических лучей-гигантов экспресс

Оригинал: "Observation of the Moon and Sun shadows with cosmic rays at an average energy of $$\text{7}{\times}\text{10}^\text{17}\,$$eV"
· The Pierre Auger Collaboration, A. Abdul Halim, P. Abreu, M. Aglietta, M. Ahmed, I. Allekotte, K. Almeida Cheminant, R. Aloisio, J. Alvarez-Muñiz, A. Ambrosone, J. Ammerman Yebra, L. Anchordoqui, B. Andrada, L. Andrade Dourado, L. Apollonio, C. Aramo, J. C. Arteaga Velázquez, P. Assis, G. Avila, E. Avocone, A. Bakalova, Y. Balibrea, A. Baluta, F. Barbato, A. Bartz Mocellin, O. Batalla Cruz, J. P. Behler, C. Berat, M. E. Bertaina, M. Bianciotto, P. L. Biermann, V. Binet, K. Bismark, T. Bister, J. Biteau, J. Blazek, J. Blümer, M. Boháčová, D. Boncioli, C. Bonifazi, N. Borodai, J. Brack, P. G. Brichetto Orquera, S. Buitink, A. Bwembya, T. R. Caba Pineda, K. S. Caballero-Mora, S. Cabana-Freire, L. Caccianiga, J. Caraça-Valente, R. Caruso, A. Castellina, F. Catalani, G. Cataldi, L. Cazon, M. Cerda, B. Čermáková, A. Cermenati, K. Cerny, J. A. Chinellato, J. Chudoba, L. Chytka, R. W. Clay, A. C. Cobos Cerutti, R. Colalillo, R. Conceição, G. Consolati, M. Conte, F. Convenga, D. Correia dos Santos, P. J. Costa, C. E. Covault, M. Cristinziani, C. S. Cruz Sanchez, S. Dasso, K. Daumiller, B. R. Dawson, R. M. de Almeida, E. -T. de Boone, B. de Errico, J. de Jesús, S. J. de Jong, J. R. T. de Mello Neto, I. De Mitri, D. de Oliveira Franco, F. de Palma, V. de Souza, E. De Vito, A. Del Popolo, O. Deligny, N. Denner, K. Denner Syrokvas, L. Deval, A. di Matteo, C. Dobrigkeit, J. C. D'Olivo, L. M. Domingues Mendes, T. Dominguez, Y. Dominguez Ballesteros, Q. Dorosti, R. C. dos Anjos, J. Ebr, F. Ellwanger, R. Engel, M. Erdmann, A. Etchegoyen, C. Evoli, H. Falcke, G. Farrar, A. C. Fauth, T. Fehler, F. Feldbusch, A. Fernandes, M. Fernández Alonso, B. Fick, J. M. Figueira, P. Filip, A. Filipčič, B. Flaggs, A. Franco, M. Freitas, T. Fujii, A. Fuster, C. Galea, B. García, C. Gaudu, P. L. Ghia, U. Giaccari, M. Giammarco, C. Glaser, F. Gobbi, F. Gollan, G. Golup, P. F. Gómez Vitale, J. P. Gongora, N. González, D. Góra, A. Gorgi, M. Gottowik, F. Guarino, G. P. Guedes, Y. C. Guerra, L. Gülzow, S. Hahn, P. Hamal, M. R. Hampel, P. Hansen, A. Haungs, M. Havelka, T. Hebbeker, C. Hojvat, J. R. Hörandel, P. Horvath, M. Hrabovský, T. Huege, A. Insolia, P. G. Isar, M. Ismaiel, P. Janecek, V. Jilek, K. -H. Kampert, B. Keilhauer, V. V. Kizakke Covilakam, H. O. Klages, M. Kleifges, A. Klingel, J. Köhler, F. Krieger, M. Kubatova, N. Kunka, B. L. Lago, N. Langner, N. Leal, M. A. Leigui de Oliveira, Y. Lema-Capeans, A. Letessier-Selvon, I. Lhenry-Yvon, L. Lopes, M. Mallamaci, S. Mancuso, D. Mandat, P. Mantsch, A. G. Mariazzi, C. Marinelli, I. C. Mariş, G. Marsella, D. Martello, S. Martinelli, O. Martínez Bravo, A. Martínez-Mendez, M. A. Martins, H. -J. Mathes, J. Matthews, G. Matthiae, E. Mayotte, S. Mayotte, P. O. Mazur, G. Medina-Tanco, D. Melo, A. Menshikov, C. Merx, S. Michal, M. I. Micheletti, L. Miramonti, M. Mogarkar, S. Mollerach, F. Montanet, L. Morejon, K. Mulrey, R. Mussa, W. M. Namasaka, S. Negi, L. Nellen, K. Nguyen, G. Nicora, M. Niechciol, D. Nitz, D. Nosek, A. Novikov, V. Novotny, L. Nožka, A. Nucita, L. A. Núñez, S. E. Nuza, J. Ochoa, M. Olegario, C. Oliveira, L. Östman, M. Palatka, J. Pallotta, G. Parente, T. Paulsen, M. Pech, J. Pękala, R. Pelayo, C. Pérez Bertolli, L. Perrone, S. Petrera, T. Pierog, M. Pimenta, M. Platino, P. Privitera, C. Priyadarshi, M. Prouza, K. Pytel, S. Querchfeld, J. Rautenberg, D. Ravignani, J. V. Reginatto Akim, M. Z. Rennó, A. Reuzki, J. Ridky, F. Riehn, M. Risse, V. Rizi, B. Rocha Moldes, E. Rodriguez, G. Rodriguez Fernandez, J. Rodriguez Rojo, S. Rossoni, M. Roth, E. Roulet, A. C. Rovero, A. Saftoiu, M. Saharan, F. Salamida, H. Salazar, G. Salina, P. Sampathkumar, N. San Martin, J. D. Sanabria Gomez, F. Sánchez, F. M. Sánchez Rodriguez, E. Santos, F. Sarazin, R. Sarmento, R. Sato, P. Savina, V. Scherini, H. Schieler, M. Schimp, D. Schmidt, O. Scholten, H. Schoorlemmer, P. Schovánek, F. G. Schröder, J. Schulte, T. Schulz, S. J. Sciutto, M. Scornavacche, A. Sedoski, S. Sehgal, S. U. Shivashankara, G. Sigl, K. Simkova, F. Simon, R. Šmída, S. Soares Sippert, P. Sommers, S. Stanič, J. Stasielak, P. Stassi, S. Strähnz, M. Straub, T. Suomijärvi, A. D. Supanitsky, Z. Svozilikova, Z. Szadkowski, F. Tairli, A. Tapia, C. Taricco, C. Timmermans, O. Tkachenko, P. Tobiska, C. J. Todero Peixoto, B. Tomé, A. Travaini, P. Travnicek, C. Trimarelli, M. Tueros, M. Unger, R. Uzeiroska-Geyik, L. Vaclavek, M. Vacula, I. Vaiman, J. F. Valdés Galicia, L. Valore, P. van Dillen, E. Varela, V. Vašíčková, A. Vásquez-Ramírez, D. Veberič, I. D. Vergara Quispe, S. Verpoest, V. Verzi, J. Vicha, S. Vorobiov, J. B. Vuta, A. A. Watson, A. Weindl, M. Weitz, L. Wiencke, H. Wilczyński, B. Wundheiler, B. Yue, A. Yushkov, E. Zas, D. Zavrtanik, M. Zavrtanik
arXiv:2608.04658v1 · 2026-08-05 · CC BY-SA 4.0 · 1 мин
Обсерватория Пьера Оже впервые поймала тени Луны и Солнца от частиц с рекордной энергией.

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

Космические лучи — это не лучи в привычном смысле, а быстрые частицы, которые бомбардируют Землю со всех сторон. В основном это протоны и ядра атомов. Их энергия бывает разной: от скромной до фантастически огромной. Когда такая частица летит к нам, а на пути оказывается Луна или Солнце, она поглощается. За небесным телом возникает «тень» — там, куда частицы не долетают, приборы регистрируют меньше сигналов.

Обсерватория Пьера Оже (Pierre Auger Observatory) расположена в аргентинской пампе. Её наземные детекторы, расставленные на площади 3000 квадратных километров, ловят ливни вторичных частиц, рождающихся в атмосфере после удара космического луча. В новой работе учёные проанализировали более 10 миллионов таких событий и впервые увидели тени Луны и Солнца от частиц со средней энергией 7×10¹⁷ электронвольт. Для сравнения: это как энергия летящего теннисного мяча, но сжатая в одну субатомную частицу.

Предыдущие наблюдения теней ограничивались энергиями до 10¹⁶ эВ. Новые данные шагнули почти в сто раз дальше по энергетической шкале.

Тени обнаружили с общей статистической значимостью около 3σ (сигма). Это означает, что вероятность случайного совпадения меньше одного процента. Наблюдения подтвердили, что наземная система детекторов обсерватории смотрит именно туда, куда нужно, с угловой точностью около 0,6 градуса. Такая калибровка по естественным «маякам» критически важна для поиска источников космических лучей — ведь мы до сих пор не знаем точно, где рождаются самые энергичные из них.

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2608.04658v1

Interactions of cosmic rays with the Moon and the Sun produce deficits in their arrival-direction distributions relative to an isotropic flux. Such shadows have been observed previously at energies between $$10^{12}\,$$eV and $$10^{16}\,$$eV. We report the first observation of the Moon and Sun shadows at cosmic-ray energies larger than about $$10^{16}\,$$eV (average energy of $$7\times10^{17}\,$$eV), using data collected by the Pierre Auger Observatory. We employ data from three detector arrays covering $$3000\,\text{km}^2$$, $$27\,\text{km}^2$$, and $$2\,\text{km}^2$$, with spacings of $$1500\,\text{m}$$, $$750\,\text{m}$$, and $$433\,\text{m}$$, respectively. The data amount to over 10.6 million events. The Moon and Sun shadows are detected with a combined significance of approximately $$3\sigma$$. These observations confirm the pointing accuracy of the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory using celestial bodies. From the combined Sun and Moon shadows, we infer an overall angular resolution of $$(0.59^{+0.15}_{-0.11})^\circ$$.

Энергия частицы в 7×10¹⁷ эВ сравнима с ударом комара при посадке на руку, но собрана она не в целом насекомом, а в одном протоне.

Учёные
Cecilia Payne-GaposchkinEnrico FermiErnest RutherfordJames JeansJohn Henry Poynting
Понятия
солнечный радиус обсерватория Пьера Оже астрономическая единица солнечная масса затмение фотосфера космическое расстояние облако Оорта солнечное пятно наблюдаемая вселенная луна возраст Вселенной видимая звёздная величина звезда солнечного типа угловая секунда микроугловая секунда квадратный градус Земля протуберанец радиус Земли