Физики выяснили, почему фотоны из других галактик не достигают Земли — моделирование показало, что причиной становится взаимодействие этих элементарных частиц с водородом. Исследование опубликовано на сайте Балтийского университета имени Канта в Калининграде.
Во Вселенной существует несколько типов внегалактических объектов — например, блазаров, которые с высокой интенсивностью генерируют мощный поток гамма-лучей. Общепринятая теория гласит, что часть фотонов из этого потока напрямую достигает Земли, а другая часть в ходе путешествия преобразуется в электроны, а затем вновь превращается в фотоны — и уже в таком измененном виде достигает нашей планеты.
Проблема заключается в том, что эта теория не работает должным образом — фактическое количество фотонов от таких внегалактических объектов, которые достигают Земли, значительно меньше, чем предсказанное математическими вычислениями.
Международная группа ученых во главе с российскими физиками из Балтийского университета имени Канта составили новую модель и выдвинули две гипотезы, описывающие причины этого расхождения. Первая предполагает, что фотон после преобразования в электрон попадает в магнитное поле Земли и отклоняется от своей первоначальной траектории.
Вторая версия объясняет поведение частиц их контактом с водородной плазмой, «разлитой» в межгалактическом пространстве. Авторы исследования отмечают, что пока ни одну из этих гипотез невозможно проверить эмпирически.
Ранее орбитальные обсерватории НАСА Swift и Fermi, а также несколько наземных телескопов зафиксировали два самых мощных за всю историю наблюдений гамма-всплеска. Их источник неизвестен, однако ученым удалось впервые определенно подтвердить механизм их образования.