Ученые выяснили, почему фотоны из других галактик не достигают Земли

Международная группа ученых, под руководством Института физико-математических наук и информационных технологий БФУ им. И. Канта, усовершенствовала компьютерную программу, которая помогает моделировать поведение фотонов при взаимодействии с водородом в межгалактическом пространстве. Результаты были опубликованы в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

«Во Вселенной есть внегалактические объекты, такие как блазары, которые очень интенсивно генерируют мощный поток гамма-лучей. Часть фотонов из этого потока напрямую достигает Земли, а часть преобразуется по пути в электроны, затем снова в фотоны и только потом добирается до нас», - рассказал ведущий автор исследования Андрей Савельев.

По его словам, основная проблема заключается в том, что, согласно математическим расчетам, Земли должно достигать определенное количество фотонов, которое в действительности гораздо ниже. На сегодняшний день у физиков есть две гипотезы, объясняющие этот феномен.

Во-первых, фотон после преобразования в электрон попадает в магнитное поле, где отклоняется от своей траектории и не достигает Земли. Вторая версия объясняет поведение частиц, летящих к нашей планете, их взаимодействием не с электромагнитным полем, а с водородом, оказавшимся в межгалактическом пространстве.

«На самом деле в межгалактическом пространстве много водорода в состоянии плазмы, то есть очень горячего водорода», - объяснил ученый. Он добавил, что теперь физикам удалось улучшить существующую программу, которая рассчитывает модели поведения частиц в космосе, с помощью нескольких возможных вариантов взаимодействия с плазмой.

К сожалению, пока невозможно экспериментальным путем проверить эту гипотезу, поскольку люди еще не научились создавать экстремальные космические условия на Земле. Однако, по мнению ученого, когда-нибудь в некоторой степени это станет возможным.

«Плазма - четвертое состояние вещества (помимо газа, жидкости и твердого вещества) - очень сложна для исследования», - говорит Андрей Савельев. «В то же время человечество возлагает большие надежды на нее как на источник дешевой и очень мощной энергии. И наше исследование является лишь небольшим вкладом в копилку знаний о плазме. Возможно, однажды оно будет полезно для создания эффективного ядерного синтеза», - заключил он.