Vědci objevili kosmický paprsek se silou částice „ó můj bože“.

Přihlaste se k odběru vědeckého zpravodaje CNN Wonder Theory. Prozkoumejte vesmír se zprávami o fascinujících objevech, vědeckém pokroku a dalších.

CNN
—

Vesmírní vědci, kteří se snaží porozumět záhadnému původu silného kosmického záření, objevili extrémně vzácnou vysokoenergetickou částici, o které se domnívají, že cestovala na Zemi mimo Mléčnou dráhu.

Energie této subatomární částice, neviditelná pouhým okem, se podle autorů studie rovná pádu cihly na palec z výšky pasu. Nové hledání Ve čtvrtek to vyšlo v časopise Science. Studie zjistila, že konkuruje nejenergetickejšímu kosmickému záření, jaké kdy bylo pozorováno, částici „Oh My God“, která byla objevena v roce 1991.

Kosmické záření jsou nabité částice, které cestují vesmírem a neustále dopadají na Zemi. Nízkoenergetické kosmické záření může být vyzařováno ze Slunce, ale extrémně vysokoenergetické kosmické záření je výjimečné. Předpokládá se, že cestují na Zemi z jiných galaxií a extragalaktických zdrojů.

„Pokud natáhnete ruku, každou sekundu projde vaší dlaní jeden kosmický paprsek, ale to je opravdu nízkoenergetická záležitost,“ řekl spoluautor studie John Matthews, profesor výzkumu na University of Utah.

„Když získáte tyto skutečně vysokoenergetické kosmické paprsky, je to spíše jedno na kilometr čtvereční za století. Nikdy se vám nedostanou do rukou.“

Přes roky výzkumu zůstává přesný původ těchto vysokoenergetických částic nejasný. Předpokládá se, že jsou spojeny s nejenergetickejšími jevy ve vesmíru, jako jsou ty, které zahrnují černé díry, gama záblesky a aktivní galaktická jádra, ale zdá se, že největší dosud objevené jevy pocházejí z vakua nebo prázdného prostoru – kde jsou bouřlivé nebeské síly neexistují. Události se staly.

Nově objevenou částici, nazývanou částice Amaterasu podle bohyně slunce v japonské mytologii, pozorovala observatoř kosmického záření v západní poušti v Utahu známá jako Telescope Array.

Teleskopické pole, které bylo uvedeno do provozu v roce 2008, se skládá z 507 povrchových detektorů velikosti ping-pongového stolu o rozloze 700 kilometrů čtverečních (270 čtverečních mil).
Zachytila ​​více než 30 vysokoenergetických kosmických paprsků, ale žádné větší než částice Amaterasu, která zasáhla atmosféru nad Utahem 27. května 2021 a poslala sekundární částice padající na Zemi, kde je zachytily detektory, uvádí studie.

„Můžete se podívat na počet částic dopadajících na každý detektor a to vám řekne, jaká je energie primárního kosmického záření,“ řekl Matthews.

Tato událost vybudila 23 povrchových detektorů s vypočtenou energií asi 244 eV. Částice „proboha“ objevená před více než 30 lety měla 320 exaelektronvoltů.

Pro srovnání, 1 exaelektronvolt se rovná 1 miliardě gigaelektronvoltů a 1 gigaelektronvolt se rovná 1 miliardě elektronvoltů. To by činilo částici Amaterasu 244 000 000 000 000 000 000 MeV. Pro srovnání, typická energie elektronu v polární záři je 40 000 MeV, Podle NASA.

Vysokoenergetické kosmické záření nese desítky milionůkrát více energie než jakýkoli umělý urychlovač částic, jako je urychlovač částic. Velký hadronový urychlovačGlenys Farrar, profesor fyziky na New York University, vysvětlil, že jde o nejvýkonnější urychlovač, jaký byl kdy postaven.

„Potřebujeme oblast s velmi vysokými magnetickými poli – jako je Velký hadronový urychlovač, ale přírodní. Požadované podmínky jsou opravdu výjimečné, takže zdroje jsou velmi, velmi vzácné a částice jsou rozptýleny po celém obrovském vesmíru, takže pravděpodobnost jeho dopadu na zem je minimální.“ Email.

Atmosféra do značné míry chrání člověka před jakýmikoli škodlivými vlivy částic, dokonce i kosmického záření Někdy to způsobuje poruchu počítače. částice a vesmírné záření v širším měřítku, Představují větší riziko pro astronauty, protože mohou způsobit strukturální poškození DNA a změnit mnoho buněčných procesů. Podle NASA,.

Zdroj těchto ultraenergetických částic vědce mystifikuje.

Matthews, mluvčí společnosti Telescope Array Collaboration, řekl, že dva největší zaznamenané kosmické paprsky se objevily „spíše náhodně“ – když jsou jejich dráhy vysledovány, zdá se, že neexistuje nic dostatečně vysoké energie, aby takové částice vyprodukovalo. Konkrétně se zdá, že částice Amaterasu pochází z toho, co je známé jako místní prázdnota, prázdné oblasti vesmíru hraničící s Mléčnou dráhou.

„Když se podíváte na dvě události s vyšší energií – tu, kterou jsme právě našli, částici ‚Ach můj Bože‘ – nezdá se, že by na nic ukazovaly. Musí to být něco relativně blízko. Astronomové používající viditelné dalekohledy nevidím nic velkého,“ řekl Matthews. A opravdu násilně.“

„Pochází z toho, co působí jako místní prázdné místo. Je to prázdnota. Tak co se sakra děje?“

Některé odpovědi může poskytnout rozšíření pole dalekohledů. Po dokončení umožní 500 nových detektorů poli dalekohledu zachytit spršky částic kosmického záření na ploše 2 900 kilometrů čtverečních (asi 1 120 čtverečních mil), což je oblast zhruba o velikosti planety Země. rhode islandVyplývá to z prohlášení univerzity v Utahu.