Северное сияние — это красивое свечение в небе, которое появляется, когда частицы от Солнца сталкиваются с воздухом над Землей. Это явление хорошо известно, но ученые до сих пор не до конца понимали, что происходит, когда в атмосферу попадают гораздо более мощные частицы из глубокого космоса. Такие частицы, высокоэнергетические космические лучи, возникают при взрывах звезд — сверхновых — и несут в себе энергию, в миллионы раз превышающую энергию частиц от Солнца. Когда они врезаются в атмосферу, рождаются настоящие «космические дожди» — ливни из новых частиц.
Раньше ученые полагались на компьютерные модели, чтобы объяснить эти процессы, но результаты часто расходились. Теперь международная команда физиков сделала важный прорыв, используя Большой адронный коллайдер — самую мощную в мире машину для изучения крошечных частиц. Впервые они воссоздали в лаборатории условия, при которых космические лучи сталкиваются с атмосферой Земли. Для этого в коллайдер впервые ввели пучки кислорода и столкнули их с пучками протонов, имитируя удар космических частиц.
Эксперимент позволил впервые в мире измерить, какие частицы образуются, сколько их появляется, какая у них энергия и куда они разлетаются. Ученые сделали миллионы высокоточных снимков с помощью сверхчувствительной камеры, способной фиксировать до 40 миллионов столкновений в секунду. Эти данные показали, что прежние модели сильно искажали реальность.
Работа, проведенная в рамках проекта ATLAS в ЦЕРНе, помогает точнее понять, откуда приходят эти загадочные частицы из космоса и как они взаимодействуют с Землей. Это важный шаг к раскрытию тайн Вселенной, скрытых за такими редкими и мощными событиями.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в ЦЕРН впервые перевезли антиматерию на грузовике.