Странная кварковая материя и астрофизическая природа аномальных эффектов в космических лучах при энергиях 1–100 ПэВ

Состав космических лучей имеет решающее значение для определения причин изменения наклона спектра широких атмосферных ливней (колено) в области энергий 1–100 ПэВ. Выводы данной работы основаны на анализе характеристик стволов широких атмосферных ливней, где сосредоточены наиболее энергичные вторичные адроны. В этой области наблюдается ряд аномальных эффектов, таких как увеличение длины поглощения адронных ливней, нарушение скейлинга в спектрах вторичных адронов, избыток мюонов в широких атмосферных ливнях с гамма-семействами, появление гало и выстроенность энергетических центров вдоль прямой, наблюдаемые в рентгеноэмульсионных камерах. При тех же энергиях, эквивалентных 1–100 ПэВ в лабораторной системе, по данным коллайдеров LHC и RHIC наблюдается скейлинговое поведение спектра адронов, что означает отсутствие новых процессов в ядерных взаимодействиях. Принимая во внимание эти данные, аномалии, наблюдаемые в космических лучах, следует объяснять астрофизическими причинами, т.е. изменениями в составе космических лучей. Анализ данных о стволах ШАЛ позволяет предположить, что колено в их спектре формируется компонентой космических лучей неядерной природы, возможно, состоящей из частиц странной кварковой материи.