Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
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.
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 $$(0.59^{+0.15}_{-0.11})^\circ$$.