Космические лучи

Когда-то считалось, что Вселенная столь же однородна, сколь и безбрежна. Если не считать разбросанных там и сям довольно редких звезд, все остальное пространство — вакуум. Со временем выяснилось, что Галактика заполнена разнообразнейшими частицами, космической пылью, газовыми облаками, сгустками магнитных полей и излучений. Строение ее оказывалось все более сложным и, соответственно, требовало дополнительных исследований.

Недавно научные сотрудники Висконсинского университета Дональд Кокс и Барем Смит предложили гипотезу, согласно которой наша Галактика похожа на пчелиные соты. По их мнению, при взрывах сверхновых звезд в пространстве возникают своеобразные «тоннели» с очень малой плотностью материи. И так как на то, чтобы такой «тоннель» постепенно затянулся, уходит не меньше четырех миллионов лет, а новые взрывы сверхновых происходят куда чаще, вся Галактика приобретает вид не то голландского сыра, не то пчелиных сот.

Сперва эта «дырчатая» гипотеза просто «висела в воздухе». Правда, в ее пользу говорили кое-какие особенности в распространении рентгеновского излучения, поведения ультрафиолета, распределения скоплений водорода в космосе. Однако все это, что называется, «глухие» свидетельства, доказательством их считать было трудно. Но вот номер «Астрофизикл Джорнэл» со статьей Дональда Кокса и Барема Смита попал на глаза Джону С. Скотту, научному сотруднику Китт-Пикской обсерватории, что находится в горах штата Аризона. Узкая специальность Джона Скотта — космические лучи, эти странники Вселенной, прибывающие к нам со всех сторон и способные поведать тому, кто умеет задавать им вопросы, немало полезного обо всем, встречавшемся им по пути.

Однако, чтобы как следует понять их рассказ, необходимо знать основные первоначальные факты их биографии, особенно возраст. А как раз в этом «анкеты» космических лучей не совпадают.

Если исходить из соотношения различных частиц, входящих в их состав, из присущих этим частицам энергий, то космическим лучам, когда они прибывают на Землю, исполняется 10—20 миллионов лет.

Если же, зная примерную скорость лучей, положить в основу среднюю плотность межзвездной материи, которую им приходится преодолевать на пути от места рождения к нам, то их возраст должен быть совсем «младенческим» — всего три миллиона лет. Такое расхождение уже давно смущало умы астрономов, астрофизиков, специалистов по космологии.

Но ведь многие ученые не без оснований считают родиной космических лучей как раз сверхновые звезды — именно взрыв такой звезды, по их мнению, выбрасывает в пространство потоки частиц. Соединив две гипотезы мостиком собственной идеи, Джон Скотт предположил: все дело в «тоннелях» Кокса — Смита!

Действительно, если Сверхновая расплескивает космические лучи, им тоже выгоднее всего податься в «пустотную» область, оставшуюся от предыдущего аналогичного взрыва. Тут уж заряженные частицы могут распространяться почти беспрепятственно, с куда большей скоростью, чем в забитом материей остальном космосе. Значит, двигаясь по «тоннелю», они могут за какие-нибудь три миллиона лет преодолеть расстояние, на которое им раньше астрофизики выделяли десять, а то и все двадцать миллионов лет.

Предвидит Смит и возможные возражения: а что мешает космическим лучам прорываться сквозь незримые стенки ваших гипотетических тоннелей и уходить куда глаза глядят, в безбрежные просторы Вселенной? Однако он напоминает, что эти лучи состоят из частиц заряженных, а их-то стенки «тоннеля» будут неизбежно отражать своей магнитной силой внутрь, препятствуя любой попытке бегства в открытый космос.

Конечно, несмотря на свою стройность, гипотеза Кокса — Смита — Скотта пока еще остается гипотезой. Теорией ее сделают наблюдения астрофизиков, которые уже обшаривают небо во всех направлениях в поисках ее доказательств. Или опровержений.