Οι αστρονόμοι εντόπισαν ένα σπάνιο και εξαιρετικά υψηλής ενέργειας σωματίδιο που πέφτει στη Γη που προκαλεί σύγχυση επειδή προέρχεται από μια φαινομενικά άδεια περιοχή του διαστήματος.

Το σωματίδιο, που ονομάστηκε Amaterasu από τη θεά του ήλιου στην ιαπωνική μυθολογία, είναι μία από τις κοσμικές ακτίνες με την υψηλότερη ενέργεια που έχουν εντοπιστεί ποτέ.

Μόνο τα πιο ισχυρά κοσμικά γεγονότα, σε κλίμακες που υπερβαίνουν κατά πολύ την έκρηξη ενός αστεριού, πιστεύεται ότι είναι ικανά να παράγουν τέτοια ενεργητικά σωματίδια. Αλλά το Amaterasu φαίνεται να έχει αναδυθεί από το Τοπικό Κενό, μια κενή περιοχή του διαστήματος που συνορεύει με τον Γαλαξία μας.

«Ανιχνεύετε την τροχιά του στην πηγή του και δεν υπάρχει τίποτα που να έχει αρκετή ενέργεια για να το παράγει», είπε ο καθηγητής John Matthews, από το Πανεπιστήμιο της Γιούτα και συν-συγγραφέας της εργασίας στο περιοδικό Science που περιγράφει την ανακάλυψη . “Αυτό είναι το μυστήριο – τι στο καλό συμβαίνει;”

Το σωματίδιο Amaterasu έχει ενέργεια που υπερβαίνει τα 240 εξ-ηλεκτρον βολτ (EeV), εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τα σωματίδια που παράγονται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, τον πιο ισχυρό επιταχυντή που κατασκευάστηκε ποτέ, και ισοδύναμη με την ενέργεια μιας μπάλας του γκολφ που ταξιδεύει με 95 mph. Έρχεται μόνο δεύτερος μετά το σωματίδιο Oh-My-God, μια άλλη κοσμική ακτίνα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας που ήρθε στα 320 EeV, που ανιχνεύθηκε το 1991.

«Τα πράγματα που οι άνθρωποι θεωρούν ενεργητικά, όπως το σουπερνόβα, δεν είναι αρκετά ενεργητικά για αυτό», είπε ο Μάθιους. «Χρειάζεστε τεράστιες ποσότητες ενέργειας, πραγματικά υψηλά μαγνητικά πεδία, για να περιορίσετε το σωματίδιο ενώ επιταχύνεται».

Ο Toshihiro Fujii, αναπληρωτής καθηγητής στο Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο της Οσάκα στην Ιαπωνία, είπε: «Όταν ανακάλυψα για πρώτη φορά αυτήν την κοσμική ακτίνα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας, σκέφτηκα ότι πρέπει να έγινε λάθος, καθώς έδειξε ένα επίπεδο ενέργειας πρωτόγνωρο τις τελευταίες τρεις δεκαετίες .»

Ένας πιθανός υποψήφιος για αυτό το επίπεδο ενέργειας θα ήταν μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα στην καρδιά ενός άλλου γαλαξία. Στην περιοχή αυτών των τεράστιων οντοτήτων, η ύλη απογυμνώνεται πίσω στις υποατομικές της δομές και τα πρωτόνια, τα ηλεκτρόνια και οι πυρήνες εκτοξεύονται σε όλο το σύμπαν με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός.

Οι κοσμικές ακτίνες, απόηχοι τέτοιων βίαιων ουράνιων γεγονότων, πέφτουν βροχή στη Γη σχεδόν συνεχώς και μπορούν να ανιχνευθούν από όργανα, όπως το παρατηρητήριο Telescope Array στη Γιούτα, που βρήκε το σωματίδιο Amaterasu.

Κάτω από ένα ορισμένο ενεργειακό κατώφλι, η διαδρομή πτήσης αυτών των σωματιδίων μοιάζει με μπάλα σε φλίπερ καθώς κάνουν ζιγκ-ζαγκ “χτυπώντας” στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία μέσω του κοσμικού μικροκυματικού φόντου. Ωστόσο, τα σωματίδια με ενέργεια επιπέδου Oh-My-God ή Amaterasu θα αναμενόταν να εκτοξευθούν μέσα στον διαγαλαξιακό χώρο σχετικά χωρίς να καμφθούν από γαλαξιακά και εξωγαλαξιακά μαγνητικά πεδία, πράγμα που σημαίνει ότι θα ήταν δυνατό να εντοπιστεί η προέλευσή τους.

Ανιχνεύοντας την τροχιά του προς τα πίσω δείχνει προς τον κενό χώρο. Ομοίως, το σωματίδιο Oh-My-God δεν είχε καμία ευδιάκριτη πηγή. Οι επιστήμονες προτείνουν ότι αυτό θα μπορούσε να υποδεικνύει μια πολύ μεγαλύτερη μαγνητική εκτροπή από την προβλεπόμενη, μια άγνωστη πηγή στο Τοπικό Κενό ή μια ελλιπή κατανόηση της φυσικής των σωματιδίων υψηλής ενέργειας.

«Αυτά τα γεγονότα φαίνονται σαν να προέρχονται από εντελώς διαφορετικά μέρη στον ουρανό. Δεν είναι σαν να υπάρχει μια μυστηριώδης πηγή», είπε ο καθηγητής John Belz του Πανεπιστημίου της Γιούτα και συν-συγγραφέας της εργασίας. «Θα μπορούσε να είναι ελαττώματα στη δομή του χωροχρόνου, σύγκρουση κοσμικών χορδών. Απλώς “πετάω” τρελές ιδέες που σκέφτονται οι άνθρωποι επειδή δεν υπάρχει μια συμβατική εξήγηση».

Η Συστοιχία Τηλεσκοπίων είναι μοναδικά τοποθετημένη για να ανιχνεύει κοσμικές ακτίνες εξαιρετικά υψηλής ενέργειας. Βρίσκεται περίπου στα 1.200 μέτρα (4.000 πόδια), το ιδανικό σημείο που επιτρέπει στα δευτερεύοντα σωματίδια να έχουν τη μέγιστη ανάπτυξη τους, αλλά πριν αρχίσουν να φθίνουν. Η τοποθεσία του στη δυτική έρημο της Γιούτα παρέχει ιδανικές ατμοσφαιρικές συνθήκες με δύο τρόπους: ο ξηρός αέρας είναι ζωτικής σημασίας επειδή η υγρασία απορροφά το υπεριώδες φως που είναι απαραίτητο για την ανίχνευση και ο σκοτεινός ουρανός της περιοχής είναι απαραίτητος, καθώς η φωτορύπανση θα δημιουργήσει πολύ θόρυβο και θα κρύψει τις κοσμικές ακτίνες.

Η Συστοιχία Τηλεσκοπίων βρίσκεται στη μέση μιας επέκτασης που οι αστρονόμοι ελπίζουν ότι θα βοηθήσει στην λύση του μυστηρίου. Μόλις ολοκληρωθούν, 500 νέοι ανιχνευτές σπινθηριστή θα επεκτείνουν τη Συστοιχία Τηλεσκοπίων σε 2.900 km 2 (1.100 mi 2 ), μια περιοχή σχεδόν στο μέγεθος του Ρόουντ Άιλαντ και αυτό το μεγαλύτερο αποτύπωμα αναμένεται να καταγράψει περισσότερα από αυτά τα ακραία γεγονότα.

(photo: pixabay)