Первая космическая обсерватория «Ухуру» («свобода» – на языке суахили и одновременно единица измерения потока рентгеновских квантов, пролетающих через 1 см2 за 1 секунду), запущенная американцами в 1970 году, смогла зафиксировать гамма-излучение от более чем 350 источников галактического и внегалактического происхождения. Однако оказывается, что наряду с непрерывным потоком, измеряемым миллиардами гамма-квантов в секунду, существуют такие кванты, которые падают на нашу Землю всего по одному в секунду. Речь идет о частицах с энергиями, измеряемыми миллиардами гигаэлектрон-вольт. Это могут быть и заряженные частицы, как, например, протоны и электроны, и нейтральные гамма-кванты.
По всему миру разбросано достаточно много таких обсерваторий, одна из которых – HEGRA, расположенная на Канарских островах, занимается регистрацией и анализом широких атмосферных ливней, порождаемых высокоэнергичными космическими гамма-квантами. В распоряжении ученых имеются различные приборы, которые размещены на площади в 40 тысяч квадратных метров. Эти инструменты детектируют заряженные частицы и фотоны, попадающие на поверхность Земли. Несколько затрудняет ситуацию то, что частицы, непосредственно прилетевшие из космоса, до поверхности Земли практически не долетают. Одна высокоэнергичная частица, сталкиваясь с атомным ядром молекул воздуха, вызывает поток новых частиц разных сортов. Те, в свою очередь, на пути к поверхности сталкиваются с ядрами и молекулами и также порождают новые частицы. Таким образом, одна очень энергичная частица, прилетевшая из космоса, генерирует широкий атмосферный ливень из разнообразных частиц на поверхности Земли. Регистрируя такой каскад, можно определить сорт частицы, инициировавшей этот ливень, и ее энергию. HEGRA способна регистрировать частицы очень высоких энергий, что невозможно для детекторов, выведенных в космос.
Где и в каких природных ускорителях порождаются столь энергичные компоненты космических лучей, мы пока не знаем, но факт остается фактом – по космосу «гуляют» столь энергичные странники, что при столкновении с молекулами атмосферного газа они порождают лавину из миллионов вторичных частиц. Фиксируя этот ливень из элементарных частиц, можно определить не только энергию и направление прилета, но и тип исходной частицы. Интерес к высокоэнергичным компонентам космических лучей обусловлен еще и тем обстоятельством, что земные ускорители пока не могут разогнать частицы до столь больших энергий, и космос в данном случае помогает разгадывать тайны микромира.
Сергей Рубин, доктор физико-математических наук
Арсенал: На вершине могущества
«Летом 1980-го мы, „запасники“, проходили сборы при танковой части под Ковровом. Жили отдельно от срочников в палаточном городке прямо в лесу. Как-то ночью, сидя у костра, слышим странный нарастающий звук. Похоже не то на циркулярную пилу, не то на какой-то мотороллер, то набирающий обороты, то сбрасывающий их…
Недалеко за деревьями проходила танковая дорога из полка на полигон. Так вот, по ней быстро и необычно плавно шло с десяток очень необычных танков. Плоские, с предлинной пушкой и маленькими катками, как у БМП. Они-то и выводили хором из нескольких «голосов» свою диковинную нечеловеческую мелодию: одни, скользя с горки, брали низкие ноты, а другие, поднимаясь на очередной бугор, – высокие. Так нам впервые довелось увидеть сверхсекретный Т-64, который тогда не появлялся ни на парадах, ни на фотографиях…»