Вихри рождают излучение
Вихри рождают излучение
Приборы, установленные на искусственных спутниках Земли, обнаруживают новые источники гамма-излучения, которые до сих пор не удавалось «привязать» к уже известным астрономическим объектам. Были предположения, что большинство этих источников гамма-излучения не что иное, как гигантские молекулярные облака. Такие облака известны астрономам довольно давно, это огромные скопления газа, в основном молекулярного водорода. Протяженности их — несколько десятков парсек, а масса водорода в одном облаке равна сотне масс Солнца. Сейчас в нашей Галактике известны несколько тысяч молекулярных облаков.
В 20 веке сотрудники Физического Института АН СССР провели расчеты и нашли условия, при которых галактические облака становятся источником гамма-волн. Иными словами, ученые предложили новую модель, согласно которой вновь обнаруженными источниками гамма-излучения могут быть галактические молекулярные облака. Излучения порождают вихри в облаках газа. Турбулентное движение молекулярного газа в галактических облаках работает как своеобразный ускоритель частиц: в переменных магнитных полях энергия нейтрального газа преобразуется в энергию ускоренных частиц — молекул, ядер, электронов. Взаимодействие таких частиц между собой, их ускорение или торможение как раз и приводят к излучению электромагнитных волн в гамма-диапазоне.
Согласно новой модели, предложенной советскими астрофизиками, плотность космических лучей в галактических облаках может быть в тысячи раз больше, чем плотность их в межзвездном пространстве. Этот вывод еще предстоит подтвердить или опровергнуть, тем не менее уже сейчас модель турбулентности нейтрального газа поможет объяснить многие астрофизические наблюдения. Например, по-новому осветить вопрос о происхождении космического излучения.
Используя установки для улавливания приходящих из космоса частиц гигантских энергий в эксперименте «Памир», ученые получили новые данные об их взаимодействиях с ядрами атомов вещества. Как предполагают физики, в космосе и в изредка вспыхивающих сверхновых звездах действуют электромагнитные поля, которые ускоряют частицы до энергий в сотни тысяч и даже миллионы раз больших, чем те, что получаются в земных условиях.
В советское время проводился эксперимент, в котором участвовали несколько институтов Академии наук СССР, институты академий наук Грузии, Казахстана, Таджикистана и Узбекистана. С советскими учеными сотрудничают физики социалистических стран, а также Японии. Он состоял в следующем: в горах Памира на высоте почти пять тысяч метров на ровной площадке было уложено нечто вроде слоеного «пирога» из свинца и специальной рентгеновской пленки, упакованной в свето- и водонепроницаемые пакеты. Такой «пирог» покрывал территорию почти в тысячу квадратных метров. Одной рентгеновской пленки использовалось около гектара. Частицы, попадая в рентгеноэмульсионную камеру, образовывали на пленке пятна, по которым можно судить об их энергии и о характере взаимодействия с ядрами атомов вещества. Кстати, Япония проводила аналогичные исследования на склонах знаменитого вулкана Фудзияма.
