Până acum, particula record de acest tip este o particulă înregistrată în 1991. Energia sa a fost atât de șoc pentru oamenii de știință încât a fost imediat numită particula „Oh, Dumnezeule!”. Oamenii de știință au reușit să determine energia acestei particule la 320 de trilioane de electroni volți sau 320 de exaelectronvolți.

Din 1991, în ciuda observațiilor ample, nu a fost descoperită nicio particulă cu o energie similară. Da, de-a lungul a trei decenii, au fost descoperite aproximativ treizeci de particule foarte energetice, dar niciuna nu s-a apropiat de nivelul unei particule „O, Dumnezeule!”. Până acum.

După cum a raportat o echipă de oameni de știință din condiție Publicat în revista științifică Science pe 24 noiembrie În urmă cu doi ani, în 2021, în timpul observațiilor făcute cu ajutorul telescopului din Utah, a fost înregistrată o particulă cu o energie similară cu cea de acum trei decenii. Acesta nu este un nou deținător de record, la urma urmei, energia sa a fost de aproximativ 240 eV, dar este cel puțin o particulă de energie de același ordin. Dar ceea ce este și mai interesant este că, în ciuda celor treizeci de ani de progrese a cunoștințelor noastre științifice, oamenii de știință încă nu sunt în măsură să identifice sursa acestor particule energetice.

Citește și: De unde provin radiațiile cosmice din Calea Lactee? Oamenii de știință caută sursele sale

Ca regulă generală, razele cosmice înregistrate în mod regulat la suprafața Pământului constau din protoni și nuclee atomice care se năpustesc prin spațiu, uneori cu mai puțină energie, alteori cu mai multă energie. Cu toate acestea, la energii mai mari, lucrurile devin foarte interesante. Se estimează că particulele cu o energie mai mare de 100 eV cad pe Pământ cu o rată de o particulă pe kilometru pătrat de suprafața Pământului pe secol. Dacă am ridica limita la 200 eV, am avea mai puține dintre ele și doar câteva au fost descoperite până acum.

Aflăm indirect că o rază cosmică a ajuns pe Pământ. Când un astfel de fascicul lovește un nucleu atomic din atmosfera superioară, eliberează o cascadă de alte particule care pot fi detectate pe suprafața Pământului. Cu toate acestea, detectarea unui astfel de lanț nu este atât de ușoară. Pentru a crește șansele de a înregistra o cascadă în atmosfera Pământului, oamenii de știință construiesc câmpuri întregi de detectoare care monitorizează atmosfera direct deasupra lor. Telescope Array este un astfel de câmp situat lângă Delta, Utah. O rețea de peste 500 de detectoare monitorizează o suprafață de aproximativ 700 de kilometri pătrați. Fiecare astfel de detector conține un material care emite lumină atunci când lovește o particulă încărcată. Un set separat de detectoare măsoară simultan cantitatea de radiație ultravioletă produsă pe cer de o serie de particule emise de impactul razelor cosmice asupra unui nucleu atomic din aceeași zonă. Informațiile obținute de detectoare ne permit să reconstruim direcția din care raza cosmică a ajuns la suprafața Pământului. Prin urmare, în teorie, ar trebui să putem urmări fasciculul înapoi la sursa sa.

În cazul particulelor cele mai energetice, precum cele din 1991 și cele din 2021 descrise aici, tot ce știm este că nu provin din Calea Lactee. Problema este că încă nu îi putem identifica sursa. Oamenii de știință bănuiesc că acestea apar în medii cu adevărat extreme, de exemplu în fluxurile de radiații care emană de la polii găurilor negre supermasive sau din regiunile în care noi stele se formează într-un ritm intens, de exemplu în galaxiile care formează stele.

Mai mult decât atât, se presupunea teoretic că particulele de înaltă energie ar fi emise undeva în mediul nostru cosmic. După cum au observat astronomii, fiecare particulă pierde treptat energie pe măsură ce călătorește prin spațiu. Dacă ajung la noi cu o energie foarte mare, înseamnă că nu au pierdut prea multă energie pe parcurs.

Citește și: În centrul galaxiei noastre există o barieră neobișnuită care aproape că nu permite trecerea radiațiilor cosmice

Întreaga problemă a determinării sursei razelor cosmice este legată de una dintre caracteristicile acestora. Da, astronomii pot, pe baza datelor colectate, să reconstruiască direcția din care particula a venit pe Pământ. Problema este că orice câmp magnetic pe care l-a întâlnit pe parcurs ar fi probabil să-și devieze calea. Din acest motiv, trebuie să realizăm că știm cu adevărat doar partea finală a traiectoriei de zbor a unei astfel de particule. Nu putem determina exact când se îndoaie pe drumul de la sursă la noi.

Diverse câmpuri magnetice din Calea Lactee, precum și în imediata ei vecinătate, împrăștie raze cosmice. Oamenii de știință au decis să încerce să ia în considerare procesul de împrăștiere și să recreeze calea de zbor a particulei. impact? Se pare că sursa razelor cosmice este… un vid cosmic care conține un număr mic de galaxii.

Așa că putem spune că particula înregistrată în 2021 este cu adevărat cool. Totul indică faptul că a venit la noi din golul complet al locului. Oamenii de știință admit că există multe întrebări ale căror răspunsuri nu sunt încă la orizont. Cu toate acestea, putem fi siguri că nimeni nu va lăsa această problemă nerezolvată. Va trebui doar să mai așteptăm puțin. Să sperăm că este „puțin” la scara unei vieți umane, și nu la scara vieții unui univers.