Naukowcy odkryli promień kosmiczny tak potężny jak cząstka „O mój Boże”.

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, przełomach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Naukowcy zajmujący się kosmosem, chcący zrozumieć tajemnicze pochodzenie potężnych promieni kosmicznych, odkryli niezwykle rzadką cząstkę o ultrawysokiej energii, która ich zdaniem przybyła na Ziemię spoza galaktyki Drogi Mlecznej.

Według autorów energia tej cząstki subatomowej, niewidocznej gołym okiem, jest porównywalna z upuszczeniem cegły na palec u nogi z wysokości pasa. Nowe badania Opublikowano w czwartek w czasopiśmie Science. Badanie wykazało, że cząstka „o mój Boże” odkryta w 1991 roku może konkurować z najbardziej energetycznym promieniem kosmicznym, jaki kiedykolwiek zaobserwowano.

Promienie kosmiczne to naładowane cząstki, które podróżują w przestrzeni kosmicznej i nieustannie spadają na Ziemię. Słońce emituje promienie kosmiczne o niskiej energii, ale wyjątkowo wysokoenergetyczne. Uważa się, że podróżują na Ziemię z innych galaktyk i źródeł pozagalaktycznych.

„Jeśli wyciągniesz rękę, co sekundę przez twoją dłoń przechodzi jeden (promień kosmiczny), ale mają one naprawdę niską energię” – powiedział John Matthews, profesor naukowy na Uniwersytecie Utah.

„Kiedy faktycznie wydobywamy te wysokoenergetyczne promienie kosmiczne, jest to mniej więcej jeden na kilometr kwadratowy na stulecie. Nigdy nie docierają one do naszych rąk.

Pomimo lat badań dokładne pochodzenie tych wysokoenergetycznych cząstek jest nadal niejasne. Uważa się, że są one powiązane z najbardziej energetycznymi zjawiskami we wszechświecie, takimi jak czarne dziury, rozbłyski gamma i aktywne jądra galaktyczne, ale największe odkryte do tej pory wydają się pochodzić z pustek, czyli pustej przestrzeni, gdzie nie ma gwałtownego nieba. Wydarzenia miały miejsce.

Niedawno odkryta cząstka, nazwana cząstką Amaterasu na cześć bogini słońca w mitologii japońskiej, została dostrzeżona przez Obserwatorium Promieni Kosmicznych na zachodniej pustyni w stanie Utah, znane jako Telescope Array.

Układ teleskopów, który zaczął działać w 2008 roku, składa się z 507 detektorów powierzchniowych wielkości stołu do ping-ponga, obejmujących obszar 700 kilometrów kwadratowych (270 mil kwadratowych).
Zaobserwował ponad 30 ultrawysokoenergetycznych promieni kosmicznych, ale żadnego większego niż cząstka amaterasu, która uderzyła w atmosferę nad Utah 27 maja 2021 r., wyrzucając na ziemię cząstki wtórne wykryte przez detektory biorące udział w badaniu.

„Możesz zobaczyć, ile cząstek uderza w każdy detektor… a to powie ci, jaka jest energia pierwotnych promieni kosmicznych” – powiedział Matthews.

To zdarzenie spowodowało 23 detekcje powierzchni o obliczonej energii około 244 eksa-elektronowoltów. Cząstka „O mój Boże” odkryta 30 lat temu ma napięcie 320 eksa-elektronowoltów.

Dla porównania, 1 eksa-elektronowolt to 1 miliard gigaelektronowoltów, a 1 gigaelektronowolt to 1 miliard elektronowoltów. Ta cząstka Amaterasu wygenerowałaby 244 000 000 000 000 000 000 elektronowoltów. Dla porównania, typowa energia elektronu w zorzy polarnej wynosi 40 000 elektronowoltów, Według NASA.

Ultrawysokoenergetyczny promień kosmiczny niesie miliardy razy więcej energii niż jakikolwiek sztuczny akcelerator cząstek. Wielki Zderzacz HadronówNajpotężniejszy akcelerator, jaki kiedykolwiek zbudowano, wyjaśniła Glenys Farrer, profesor fizyki na Uniwersytecie Nowojorskim.

„Potrzebny jest region o bardzo silnych polach magnetycznych — podobny do superskalowego LHC, ale naturalny. Wymagane warunki są naprawdę wyjątkowe, więc źródła są bardzo rzadkie, a cząstki są rozproszone po rozległym wszechświecie, więc szanse jednej uderzającej w Ziemię są bardzo małe” – powiedział Farrar, który nie był zaangażowany w badanie. E-mail.

Atmosfera chroni ludzi przed wszelkimi szkodliwymi skutkami cząstek emitowanych przez promieniowanie kosmiczne Czasami powoduje to awarie komputera. cząstki i szerzej promieniowanie kosmiczne, powodowanie strukturalnych uszkodzeń DNA i potencjalna zmiana wielu procesów komórkowych stwarza większe ryzyko dla astronautów, Według NASA,.

Pochodzenie tych cząstek o ultrawysokiej energii wprawia naukowców w zakłopotanie.

Matthews, współrzecznik Telescope Array Collaboration, powiedział, że dwa zarejestrowane duże promienie kosmiczne pojawiły się „przypadkowo” — gdy odtwarzały swoje ścieżki, nic nie wydawało się mieć wystarczająco dużej energii, aby wytworzyć takie cząstki. W szczególności cząstka Ametystu wydawała się pochodzić z obszaru zwanego Lokalną Pustką, pustego obszaru na skraju galaktyki Drogi Mlecznej.

„Jeśli weźmiemy pod uwagę dwa zjawiska o bardzo wysokiej energii – to, które właśnie odkryliśmy, cząstkę „o mój Boże” – wydają się one na nic nie wskazywać. Powinno być stosunkowo blisko. Astronomowie za pomocą widocznych teleskopów nie są w stanie zobaczyć niczego naprawdę dużego i naprawdę gwałtownego” – powiedział Matthews.