Ночное небо кажется спокойным, но на самом деле сквозь нас постоянно пролетают невидимые частицы — космические лучи. Среди них есть электроны и их антиподы, позитроны. Когда они сталкиваются с детекторами на спутниках или воздушных шарах, приборы фиксируют их энергию. И вот тут начинается загадка: на графике, где по горизонтали отложена энергия, а по вертикали — число частиц, видны не плавные линии, а изломы и бугры. Словно кто-то добавил в общий поток дополнительные частицы с определёнными энергиями.

Чтобы разобраться, исследователи построили модель, в которой космические электроны приходят из двух источников. Первый — это размытый фон: частицы, блуждающие в Галактике и постепенно набирающие энергию от взрывов сверхновых. Второй — конкретные близкие объекты, например пульсары. Пульсар — это быстро вращающаяся нейтронная звезда, которая, как маяк, посылает пучки излучения. Вблизи такого маяка электроны могут разгоняться до огромных скоростей. Учёные рассчитали, как эти частицы летят к нам, теряя энергию по пути из-за взаимодействия со светом и магнитными полями.

Оказалось, что если учесть не только постоянный поток от пульсара, но и возможные разовые выбросы, то можно воспроизвести те самые изломы в спектре. Особенно интересны данные с китайского спутника DAMPE, который измерил энергии до нескольких триллионов электрон-вольт — это в тысячи раз больше, чем энергия частиц в Большом адронном коллайдере. Модель с близкими пульсарами хорошо описывает эти точки. Значит, для объяснения не нужны гипотезы о распаде тёмной материи или других экзотических процессах — хватает обычных астрофизических источников.

Такой подход помогает отличить «обычное» от «необычного». Если будущие данные покажут излом, который не вписывается в модель с пульсарами, это станет сигналом к поиску новых физических явлений. А пока ночное небо продолжает посылать нам свои зашифрованные сообщения, и мы учимся их читать.