17.08.2026 09:10
Мы живем под ливнями из частиц ☔️ Каждую секунду нашу планету бомбардируют частицы высокой энергии: протоны, ядра атом
Мы живем под ливнями из частиц ☔️
Каждую секунду нашу планету бомбардируют частицы высокой энергии: протоны, ядра атомов, электроны, выброшенные какой-нибдуь далекой сверхновой или при вспышке квазара (космические лучи) и гамма-фотоны. Когда они сталкиваются атомами в атмосфере, то разбивают их на множество частиц: мюонов, электронов, позитронов и др. Они в свою очередь врезаются в следующие и разбивают их и так далее и далее, пока энергия не станет слишком мала.
Этот каскад частиц называют атмосферным ливнем
Он начинает затухать на высоте около 10 км над уровнем моря. Это похоже на то, что происходит в Большом адронном коллайдере. Там частицы разгоняют почти до скорости света и сталкивают между собой, чтобы посмотреть, на какие продукты они распались (очень грубо говоря).
Но здесь частицы разгоняются в мощных астрофизических процессах. Энергия некоторых частиц достигает 10²⁰ эВ (100 EeV).
Если бы мы пытались разогнать частицу до такой энергии, нам потребовался бы ускоритель размером с Солнечную систему!
Но как изучить такую частицу? Тут на помощь приходит излучение Вавилова-Черенкова. Заряженные частицы атмосферного ливня движутся в воздухе быстрее, чем свет распространяется в этой среде. При этом они излучают волны в видимом/ближнем УФ диапазоне. В итоге возникает короткая голубоватая вспышка длительностью всего несколько наносекунд. Эти вспышки и ловят Черенковские телескопы на Земле, на которых установлены суперчувствительные камеры.
Каждую секунду нашу планету бомбардируют частицы высокой энергии: протоны, ядра атомов, электроны, выброшенные какой-нибдуь далекой сверхновой или при вспышке квазара (космические лучи) и гамма-фотоны. Когда они сталкиваются атомами в атмосфере, то разбивают их на множество частиц: мюонов, электронов, позитронов и др. Они в свою очередь врезаются в следующие и разбивают их и так далее и далее, пока энергия не станет слишком мала.
Этот каскад частиц называют атмосферным ливнем
Он начинает затухать на высоте около 10 км над уровнем моря. Это похоже на то, что происходит в Большом адронном коллайдере. Там частицы разгоняют почти до скорости света и сталкивают между собой, чтобы посмотреть, на какие продукты они распались (очень грубо говоря).
Но здесь частицы разгоняются в мощных астрофизических процессах. Энергия некоторых частиц достигает 10²⁰ эВ (100 EeV).
Если бы мы пытались разогнать частицу до такой энергии, нам потребовался бы ускоритель размером с Солнечную систему!
Но как изучить такую частицу? Тут на помощь приходит излучение Вавилова-Черенкова. Заряженные частицы атмосферного ливня движутся в воздухе быстрее, чем свет распространяется в этой среде. При этом они излучают волны в видимом/ближнем УФ диапазоне. В итоге возникает короткая голубоватая вспышка длительностью всего несколько наносекунд. Эти вспышки и ловят Черенковские телескопы на Земле, на которых установлены суперчувствительные камеры.