Объяснена загадка избытка мюонов на Земле
Ученые из Восточно-Китайского педагогического университета разгадали тайну избытка мюонов на поверхности Земли. Они предполагают, что это происходит из-за глюонной конденсации при столкновениях космических лучей с атмосферой планеты. Результаты исследования были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
Избыток мюонов образуется в результате каскадных процессов, когда высокоэнергетические космические лучи взаимодействуют с атомными ядрами в атмосфере. Эти столкновения приводят к образованию частиц, таких как пионы и каоны, которые распадаются на мюоны. Ученые считают, что глюонная конденсация усиливает процесс образования этих частиц, что приводит к увеличению числа мюонов, достигающих поверхности Земли.
В ходе исследования использовалась модель, основанная на квантовой хромодинамике (КХД), описывающая взаимодействия глюонов и кварков. Ученые анализировали начальные столкновения космических лучей с атомными ядрами в атмосфере, изучая механизмы образования кварк-глюонной плазмы и глюонных конденсатов. Были проведены расчеты, учитывающие энергию столкновений и процессы в системе взаимодействующих адронов.
Результаты исследования показали, что при глюонной конденсации образование странных кварков и антикварков увеличивается в 2-10 раз по сравнению с условиями кварк-глюонной плазмы. Это увеличение связано с интенсификацией генерации пионов и каонов, из которых впоследствии образуются мюоны. Таким образом, глюонная конденсация напрямую влияет на количество мюонов в атмосферных ливнях.
Для возникновения глюонной конденсации требуется очень высокая энергия столкновений, которая превышает возможности современных ускорителей частиц. Это объясняет, почему избыток мюонов наблюдается именно при высокоэнергетических космических событиях.
Больше новостей на сайтах Медиахолдинга
