Академик Зельдович говорил, что Вселенная - это ускоритель для бедных. Действительно, природа умеет ускорять частицы до колоссальных энергий. Мы наблюдаем их в виде космических лучей, т.е. потока частиц (электронов, протонов, более тяжелых ядер и др.), приходящего к нам из космоса. Однако, пока теоретики так и не могут понять, какой процесс позволяет ускорять частицы до энергий порядка 10²⁰ электрон-вольт.

Рисунок с сайта http://www.clab.edc.uoc.gr

За время развития физики космических лучей было предложено несколько механизмов ускорения. Тем не менее, найти достаточно эффективный процесс, позволяющий получать в реальных источниках частицы сверхвысоких энергий пока не удавалось. Возможно, Евгений Деришев и его коллеги (Ин-т Макса Планка, Гейдельберг и Ин-т Прикладной физики, Нижний Новгород) смогли придумать образом космические частицы могут очень эффективно ускоряться в известных астрономических источниках.

Проблема получения высокой эффективности заключалась в том, что нужно ускорять заряженные частицы, но в определенный момент заряд "мешает" ускорению, поэтому было бы хорошо его на время "выключать". Авторы нового метода предлагают рассматривать процессы с превращением частиц, когда заряженная частица превращается в нейтральную и обратно. Например, протон, взаимодействуя с фотоном, превращается в нейтрон, а тот, также в результате взаимодействия - снова в протон. В результате удается решить проблемы эффективности ускорения и получить заряженные частицы очень высоких энергий.

Такой механизм может работать в активных ядрах галактик и в источниках космических гамма- всплесков, где есть мощные ударные волны и много энергичных фотонов (для гамма-всплесков процесс с участием электронов независимо рассматривался Б. Штерном, обе работы докладывались на конференции HEA-2002 ). Так что именно эти объекты по всей видимости являются ускорителями самых энергичных частиц во Вселенной.

Сергей Попов