.H.E.S.S. Observatory Detects Unprecedented High-Energy Cosmic Rays

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.H.E.S.S. Observatory Detects Unprecedented High-Energy Cosmic Rays

HESS 천문대, 전례 없는 고에너지 우주선 감지

HESS 망원경 배열, 고에너지 우주선 전자와 양전자 포착

CNRS 에 의해2024년 11월 18일, HESS 망원경 배열, 고에너지 우주선 전자와 양전자 포착 고에너지 우주 전자와 양전자, 감마선에 의해 생성된 입자 샤워를 포착하는 HESS 망원경 배열의 시각화. 출처: © MPIK/HESS Collaboration

연구자들은 HESS 천문대를 사용하여 고에너지 우주선 전자와 양전자를 감지하는 과제를 극복하고 고급 데이터 분석 기술을 통해 이러한 전자와 양전자가 태양계 근처에서 유래했을 가능성이 있음을 밝힙니다.

우주는 가장 추운 지역부터 상상할 수 있는 가장 강력한 에너지원까지 극한의 환경으로 가득 차 있습니다. 이러한 조건은 초신성 잔해, 펄서, 활동 은하핵과 같은 특별한 물체를 발생시키며, 이는 별의 핵융합 과정에서 생성되는 에너지를 훨씬 능가하는 하전 입자와 감마선을 방출합니다. 우주선 탐지의 과제 지구에서 감지된 감마선은 우주를 방해받지 않고 이동하기 때문에 그 기원에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

그러나 대전된 입자 또는 우주선을 이해하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 이러한 입자는 우주를 투과하는 자기장에 의해 끊임없이 굴절되어 등방성으로 지구에 도달합니다. 즉, 모든 방향에서 도달합니다. 그 과정에서 빛과 자기장과의 상호 작용을 통해 에너지를 잃습니다. 이러한 에너지 손실은 1테라전자볼트(TeV)를 초과하는 에너지를 전달하는 우주선 전자(CRe)로 알려진 가장 에너지가 높은 전자와 양전자에 특히 중요합니다. 이는 가시광선 에너지의 무려 1,000억 배입니다. [1] 결과적으로, 우주에서 이러한 고에너지 입자의 정확한 기원을 파악하는 것은 불가능합니다. 그럼에도 불구하고 지구에서 이를 감지한 것은 우리 은하계 주변에 매우 강력한 우주선 가속기가 존재함을 확인합니다.

펄사의 감마선

펄사의 감마선 강력한 자기장이 주위를 돌고 있는 펄서의 예술가적 인상. 자기장 선을 따라 움직이는 대전된 입자 구름은 자기장에 의해 집중되는 감마선을 방출하는데, 이는 등대에서 나오는 빛줄기와 비슷합니다. 이러한 자기장 속에서 양전자와 전자 쌍이 생성되고 가속되어 펄서는 고에너지 우주 전자와 양전자의 잠재적인 공급원이 됩니다. 출처: NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

HESS의 지상 기반 관측 그러나 수 테라전자볼트의 에너지를 가진 전자와 양전자를 감지하는 것은 특히 어렵습니다. 약 1제곱미터의 감지 영역을 가진 우주 기반 계측기는 그러한 입자를 충분히 포착할 수 없으며, 이러한 입자는 에너지가 높을수록 점점 더 희귀해집니다. 반면에 지구 대기에서 생성되는 입자 샤워를 통해 우주선의 도착을 간접적으로 감지하는 지상 기반 계측기는 우주선 전자(또는 양전자)에 의해 유발된 샤워와 더 무거운 우주선 양성자와 원자핵의 충돌로 인해 생성되는 훨씬 더 빈번한 샤워를 구별하는 과제에 직면합니다.

나미비아에 위치한 HESS 천문대 [2] 는 5개의 대형 망원경을 사용하여 지구 대기에 진입하여 입자 샤워를 생성하는 강하게 대전된 입자와 광자에 의해 생성된 희미한 체렌코프 복사를 포착하고 기록합니다. 천문대의 주요 목적은 감마선을 감지하고 선택하여 그 출처를 조사하는 것이지만, 이 데이터는 우주선 전자를 검색하는 데에도 사용할 수 있습니다. 우주선 연구의 획기적인 진전 HESS 협업 과학자들은 이제 수행된 가장 광범위한 분석에서 이러한 입자의 기원에 대한 새로운 정보를 얻었습니다. 천체물리학자들은 12m 망원경 4개에서 10년 동안 수집한 방대한 데이터 세트를 빗질하여 전례 없는 효율성으로 배경 소음에서 CRe를 추출할 수 있는 새롭고 더 강력한 선택 알고리즘을 적용했습니다. 이를 통해 우주선 전자 분석을 위한 타의 추종을 불허하는 통계 데이터 세트가 탄생했습니다.

더 구체적으로, HESS 연구자들은 최대 40TeV까지 가장 높은 에너지 범위에서 CRe에 대한 데이터를 처음으로 얻을 수 있었습니다. 이를 통해 우주선 전자의 에너지 분포에서 놀라울 정도로 급격한 단절을 식별할 수 있었습니다. "이것은 중요한 결과입니다. 측정된 CRe는 우리 태양계 주변의 매우 소수의 출처에서 유래했을 가능성이 높으며, 최대 수천 광년 떨어진 곳일 수 있으며, 이는 우리 은하의 크기에 비하면 매우 짧은 거리입니다."라고 연구의 책임 저자 중 한 명인 포츠담 대학교의 카트린 에그버츠가 설명했습니다.

“우리는 처음으로 자세한 분석을 통해 이러한 우주 전자의 기원에 대한 엄격한 제약을 가할 수 있었습니다.” 연구의 공동 저자인 Max-Planck-Institut für Kernphysik의 Hofmann 교수가 덧붙였습니다. "더 큰 TeV에서 매우 낮은 플럭스는 우주 기반 임무가 이 측정과 경쟁할 가능성을 제한합니다. 따라서 우리의 측정은 중요하고 이전에는 탐험되지 않은 에너지 범위의 데이터를 제공할 뿐만 아니라 지역 이웃에 대한 이해에 영향을 미칠 뿐만 아니라 향후 몇 년 동안 벤치마크로 남을 가능성이 높습니다." CNRS 연구원인 마티유 드 나우로아가 르프린스-링게 연구소에서 덧붙였습니다.

노트 1 TeV = 10 12 전자볼트. 고에너지 감마선은 매우 특정한 현상 때문에 지상에서만 관찰할 수 있습니다. 감마선이 대기에 진입하면 원자와 분자와 충돌하여 눈사태처럼 지상으로 쓸려가는 새로운 입자를 생성합니다. 입자는 10억 분의 1초(체렌코프 복사) 동안 지속되는 섬광을 방출하며, 대형 특수 장비가 장착된 지상 망원경을 사용하여 관찰할 수 있습니다. 나미비아의 호마스 고원에 있는 해발 1,835m의 HESS 천문대는 2002년에 공식적으로 운영을 시작했습니다. 5개의 망원경으로 구성된 배열입니다. 직경 12m의 거울이 있는 4개의 망원경이 정사각형의 모서리에 위치하고, 중앙에 28m 망원경이 하나 더 있습니다.

이를 통해 수십 기가전자볼트(GeV, 10 9 전자볼트)에서 수십 테라전자볼트(TeV, 10 12 전자볼트)에 이르는 우주 감마선을 감지할 수 있습니다. 이에 비해 가시광선 광자는 2~3 전자볼트의 에너지를 갖습니다. HESS는 현재 고에너지 감마선 빛으로 남쪽 하늘을 관측하는 유일한 장비입니다. 또한 이 종류 중에서 가장 크고 가장 민감한 망원경 시스템이기도 합니다.

참고문헌: “HESS를 이용한 우주선 전자 스펙트럼의 고통계 측정” 2024년 11월 18일, Physical Review Letters . 천문학 천체물리학 국립과학연구센터 전자 감마선 입자물리학

https://scitechdaily.com/h-e-s-s-observatory-detects-unprecedented-high-energy-cosmic-rays/

mssoms
메모 2411190502 소스1.분석_[n】
1.
HESS 천문대, 전례 없는 고에너지 우주선 감지
고에너지 우주 전자와 양전자, 감마선에 의해 생성된 입자 샤워를 포착했다.

연구자들은 HESS 천문대를 사용하여 고에너지 우주선 전자와 양전자를 감지하는 과제를 극복하고 고급 데이터 분석 기술을 통해 이러한 전자와 양전자가 태양계 근처에서 유래했을 가능성이 있음을 밝힌다.

[1]우주는 가장 추운 지역부터 상상할 수 있는 가장 강력한 에너지원까지 극한의 환경]으로 가득 차 있다. 이러한 조건은 초신성 잔해, 펄서, 활동 은하핵과 같은 특별한 물체를 발생시키며, 이는 별의 핵융합 과정에서 생성되는 에너지를 훨씬 능가하는 하전 입자와 감마선을 방출한다.

_[1】 냬가 생각하는 우주는 전체적으로 magicsum이다. 이를 sms.oms.vix.ain으로 표현되는 보기1.이다. 우리는 흔히 배경복사 우주의 그림을 보면서 타원구 우주를 생각하는데 나의 우주는 내용이 가득찬 입방체이다. 허허.

극한환경은 사이드에 있고 그너머에 암흑물질이 존재한다. 사이드 안에는 암흑에너지들, qms.qvixer들이 만들어낸 에너지 원 물질과 입자와 광선들이 가득하다. 어허

2.우주선 탐지의 과제
[2]지구에서 감지된 감마선은 우주를 방해받지 않고 이동하기 때문에 그 기원]에 대한 귀중한 통찰력을 제공한다. 그러나 대전된 입자 또는 우주선을 이해하는 것은 훨씬 더 어렵다. 이러한 입자는 우주를 투과하는 자기장에 의해 끊임없이 굴절되어 등방성으로 지구에 도달한다. 즉, 모든 방향에서 도달한다. 그 과정에서 빛과 자기장과의 상호 작용을 통해 에너지를 잃는다. ]

_[2】】우주선들은 일종에 입자들의 이동이다. 보손 페르미온 소입자이든, 원소나 분자로 이뤄진 물질이나 물체이든, 이동하고 운동하는 자체가 속도를 가지고 msbase을 이룬것이고, 그 단위가 qpeoms이다.

단위가 이동하는 것은 디테일한 부분에 있는 qpeoms의 ima의 결함이나 미완의 경로에서 겉보기 msbase나타난 것이고, 실상은 마치 찍어낸 종이 인쇄물과 복사된 컴퓨팅 문서나 퍼칭된 코드나 사출된 물건과도 같다.

한번에 입자 단위 재료나 구조물이 동시 여러 곳에 존재하는 것이다. 이는 마치 구체내에서 전방위적으로 빛을 날리는 모습과도 유사하다. 그래서 우주선은 전방위 입자들이 쌓여서 msbase을 이루는 미세한 궤적선들이다. 우주처럼 먼거리는 우주규모만한 인쇄물을 찍어내듯 입자가 그만큼 풍부하다는 뜻이다. 풍부하지 않으면 타공코드처럼 보이드 빈칸을 두고 얽힌 관계에 있는 거대한 qpeoms일 뿐이다.

3.
이러한 에너지 손실은 1테라전자볼트(TeV)를 초과하는 에너지를 전달하는 [3]우주선 전자(CRe)로 알려진 가장 에너지가 높은 전자와 양전자에 특히 중요하다. 이는 가시광선 에너지의 무려 1,000억 배]이다.

결과적으로, 우주에서 이러한 고에너지 입자의 정확한 기원을 파악하는 것은 불가능하다. 그럼에도 불구하고 지구에서 이를 감지한 것은 우리 은하계 주변에 매우 강력한 우주선 가속기가 존재함을 확인된다.

_[3】우주선 전자(CRe)가 고에너지가 된 이유는 qpeoms 인쇄기가 같은 문장의 책을 만들듯 한곳을 반복적으로 찍어낸 결과이다. 그책은 우주크기로 늘러나고 문장도 같은 길이고 거거거 거시기 단어aaa는 우주길이만큼 인쇄물감이 들어간거여. 그래서 어마어마한 암흑에너지 qms가 개입된거지...허허.

May be an image of outer space and text

mssoms
Note 2411190502 Source 1. Analysis_[n]

1.
HESS Observatory Detects Unprecedented High-Energy Cosmic Rays
A particle shower generated by high-energy cosmic electrons, positrons, and gamma rays has been captured.

Researchers have overcome the challenge of detecting high-energy cosmic electrons and positrons using the HESS Observatory and have used advanced data analysis techniques to reveal that these electrons and positrons likely originated near our solar system.

[1]The universe is full of extreme environments, from the coldest regions to the most powerful energy sources imaginable. These conditions give rise to special objects such as supernova remnants, pulsars, and active galactic nuclei, which emit charged particles and gamma rays with energies far exceeding those generated by nuclear fusion in stars.

_[1] The universe that Bbaeng thinks of is magicsum as a whole. This is the example 1. expressed as sms.oms.vix.ain. We often think of an elliptical sphere universe when we look at the background radiation picture of the universe, but my universe is a cube full of content. Hehe.

The extreme environment is on the side, and dark matter exists beyond it. Inside the side, dark energies, energy source materials created by qms.qvixers, particles, and rays are full. Hehe

2. The challenge of detecting cosmic rays
[2] Gamma rays detected on Earth provide valuable insight into their origins because they travel through space unhindered. However, understanding charged particles or cosmic rays is much more difficult. These particles are constantly refracted by magnetic fields that permeate space and reach Earth isotropically. That is, they arrive from all directions. In the process, they lose energy through the interaction of light and magnetic fields. ]

_[2]】Cosmic rays are a kind of moving particles. Whether it is a boson fermion particle, or a substance or object made of elements or molecules, the moving and moving thing itself has speed and forms msbase, and its unit is qpeoms.

The movement of the unit is an apparent msbase appearance from the defects or incomplete paths of the ima of the qpeoms in the detailed parts, and in reality, it is like a printed paper printout, a copied computing document, a perforated code, or an injected object.

At once, particle unit materials or structures exist in multiple places at the same time. This is similar to the appearance of light shining in all directions within a sphere. Therefore, a spaceship is a fine trajectory line where particles from all directions are piled up to form msbase. It means that particles are abundant enough to print out a printout the size of the universe, as if they were a hole code. If they are not abundant, they are just huge qpeoms that are entangled with void spaces like a punched code.

3.
This energy loss is especially important for the most energetic electrons and positrons, known as [3]cosmic ray electrons (CRe), which carry energies exceeding 1 teraelectronvolt (TeV). That's a whopping 100 billion times the energy of visible light.

As a result, it is impossible to determine the exact origin of these high-energy particles in space. Nevertheless, their detection on Earth confirms the existence of a very powerful cosmic ray accelerator around our galaxy.

_[3]The reason why cosmic ray electrons (CRe) are so energetic is because the qpeoms printing press repeatedly printed one place like a book with the same sentence. The book is stretched to the size of the universe, and the sentences are the same length, and the word aaa is printed as long as the length of the universe. That's why the enormous dark energy qms is involved... Hehe.

At this point... Let's go meet a friend on Facebook. Hehe.

sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
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0101000000
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2000000000
0010000001

sample pms (standard)
q0000000000
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0q000000000
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sample msoss

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xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
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xzezxdyyx
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.Scientists Create Photonic Time Crystals That Amplify Light Exponentially

과학자들은 빛을 기하급수적으로 증폭시키는 광자 시간 결정을 만들어냈습니다

광자 시간 결정체는 빛을 제어할 수 있다

알토 대학교 에서2024년 11월 15일, 광자 시간 결정체는 빛을 제어할 수 있다 핀란드 알토 대학교의 Viktar Asadchy 교수는 "이 연구는 광자 시간 결정의 첫 번째 실험적 실현으로 이어질 수 있으며, 이를 실용적인 응용 분야로 끌어올리고 잠재적으로 산업을 혁신할 수 있습니다."라고 말했습니다. 출처: Xuchen Wang / 알토 대학교

과학자들은 빛을 증폭시키고 레이저, 센서, 통신 기술을 향상시킬 수 있는 독특한 물질인 광자 시간 결정을 만들어냈습니다. 이러한 결정은 시간 기반 진동을 보여, 빛의 기하급수적 증폭이 가능하며, 첨단 감지부터 통신까지 다양한 분야에 잠재적으로 응용될 수 있습니다. 광자 시간 결정 과학자들은 기하급수적으로 빛을 증폭할 수 있는 이국적인 물질인 현실적인 광자 시간 결정을 성공적으로 설계했습니다.

이 획기적인 발견은 국제 연구팀이 통신, 이미징, 감지와 같은 분야에서 혁신적인 가능성을 열어 더 빠르고 컴팩트한 레이저, 센서 및 기타 광학 기술을 위한 토대를 마련했습니다. 핀란드 알토 대학교의 빅타르 아사치 조교수는 "이 연구는 광자 시간 결정의 첫 번째 실험적 실현으로 이어질 수 있으며, 이를 실용적인 응용 분야로 끌어올리고 잠재적으로 산업을 혁신할 수 있습니다."라고 말했습니다.

"고효율 광 증폭기와 고급 센서부터 혁신적인 레이저 기술까지, 이 연구는 우리가 빛-물질 상호 작용을 제어할 수 있는 방법의 경계에 도전합니다." 시간 결정의 이해와 응용 광자 시간 결정은 독특한 유형의 광학 재료입니다. 공간에서 반복되는 구조를 갖는 기존 결정과 달리, 이러한 결정은 공간적으로 균일하지만 시간적으로 주기적으로 진동합니다.

이 속성은 "운동량 밴드 갭"을 생성하는데, 이는 빛이 결정 내부에서 효과적으로 멈추고 강도가 기하급수적으로 증가하는 특이한 상태입니다. 이 놀라운 상호 작용을 설명하기 위해, 빛이 초당 수조 번 공기와 물을 번갈아가는 매질을 통과하는 것을 상상해 보세요. 이 현상은 광학에 대한 기존 이해에 도전하고 새로운 가능성을 보여줍니다. 광자 시간 결정의 잠재적인 응용 분야 중 하나는 나노 센싱입니다. "

바이러스 , 오염 물질 또는 암과 같은 질병의 바이오마커 와 같은 작은 입자의 존재를 감지하고 싶다고 상상해 보세요 . 입자가 흥분하면 특정 파장에서 아주 작은 양의 빛을 방출합니다. 광자 시간 결정은 이 빛을 포착하여 자동으로 증폭하여 기존 장비로 더 효율적으로 감지할 수 있습니다."라고 Asadchy는 말합니다. 기술적 과제 극복 가시광선에 대한 광자 시간 결정을 만드는 것은 재료 속성의 매우 빠르지만 동시에 큰 진폭 변화가 필요하기 때문에 오랫동안 어려운 일이었습니다.

지금까지 같은 연구팀의 구성원이 개발한 광자 시간 결정의 가장 진보된 실험적 시연은 마이크로파와 같은 훨씬 낮은 주파수로 제한되었습니다. 최신 연구에서 팀은 이론적 모델과 전자기 시뮬레이션을 통해 "진정한 광학적" 광자 시간 결정을 달성하는 최초의 실용적인 접근 방식을 제안합니다. 그들은 작은 실리콘 구의 배열을 사용하여 이전에는 도달할 수 없었던 빛을 증폭하는 데 필요한 특수 조건을 마침내 알려진 광학 기술을 사용하여 실험실에서 달성할 수 있을 것이라고 예측합니다. 이 팀은 알토 대학, 동핀란드 대학, 카를스루에 공과대학, 하얼빈 공과대학의 연구자들로 구성되었습니다. 이 연구는 11월 12일 Nature Photonics 에 게재되었습니다.

참고문헌: X. Wang, P. Garg, MS Mirmoosa, AG Lamprianidis, C. Rockstuhl 및 VS Asadchy의 "공명을 통한 광자 시간 결정의 확장된 모멘텀 밴드갭", 2024년 11월 12일, Nature Photonics . DOI: 10.1038/s41566-024-01563-3

https://scitechdaily.com/scientists-create-photonic-time-crystals-that-amplify-light-exponentially/