ASV novērots noslēpumains kosmisks stars, kas nāca no mūsu galaktikas ārpuses

Šīs ar neapbruņotu aci neredzamās subatomiskās daļiņas enerģija ir līdzvērtīga ķieģeļa nomešanai uz pirksta no vidukļa augstuma, liecina ceturtdien žurnālā "Science" publicētā pētījuma dati. Pētījumā konstatēts, ka šis stars konkurē ar vienu no enerģētiskākajiem kosmiskajiem stariem, kāds jebkad novērots, proti, daļiņu "Ak mans Dievs", kas tika atklāta 1991. gadā.

Kosmiskie stari ir lādētas daļiņas, kas ceļo pa kosmosu un pastāvīgi līst uz Zemes. No saules var izplūst zemas enerģijas kosmiskie stari, bet īpaši augstas enerģijas stari ir ārkārtēji reti sastopami. Tiek uzskatīts, ka tie ceļo uz Zemi no citām galaktikām un ārpusgalaktiskiem avotiem.

"Ja jūs pastiepjat roku, katru sekundi caur jūsu plaukstu iziet viens (kosmiskais stars), taču tās patiešām ir zemas enerģijas patēriņa lietas. Kad jūs saņemat šos patiešām augstas enerģijas (kosmiskos starus), tas ir vairāk kā viens uz kvadrātkilometru gadsimtā. Tas nekad neiet cauri jūsu rokām," sacīja pētījuma līdzautors Džons Metjūss, Jūtas Universitātes pētnieks.

Neskatoties uz gadiem ilgušajiem pētījumiem, šo augstas enerģijas daļiņu precīza izcelsme joprojām nav skaidra. Tiek uzskatīts, ka tās ir saistītas ar enerģētiskākajām parādībām Visumā, piemēram, ar melnajiem caurumiem, gamma staru uzliesmojumiem un aktīviem galaktikas kodoliem, taču šķiet, ka lielākās līdz šim atklātās parādības rodas no tukšumiem vai tukšas vietas, kur nav vardarbīgu debesu. Notikumi ir notikuši.

Augstas enerģijas kosmisko staru izsekošana

Nesen atklāto daļiņu, kas japāņu mitoloģijā saules dievietes vārdā nosaukta par Amaterasu daļiņu, pamanīja kosmisko staru observatorija Jūtas Rietumu tuksnesī, kas pazīstama kā "Telescope Array". "Telescope Array", kas sāka darboties 2008. gadā, sastāv no 507 galda tenisa galda izmēra virsmas detektoriem, kas aptver 700 kvadrātkilometrus (270 kvadrātjūdzes). Tas ir novērojis vairāk nekā 30 īpaši augstas enerģijas kosmiskos starus, taču neviens nav lielāks par Amaterasu daļiņu, kas skāra atmosfēru virs Jūtas 2021. gada 27. maijā, nolīstot sekundārām daļiņām zemē, kur tās uztvēra detektori.

"Jūs varat paskatīties, cik daudz daļiņu trāpīja katram detektoram, un tas parāda, kāda bija primārā kosmiskā stara enerģija," sacīja Metjūss.

Notikums iedarbināja 23 virsmas detektorus ar aprēķināto enerģiju aptuveni 244 eksaelektronu volti. Pirms vairāk nekā 30 gadiem atklātā "Ak mans Dievs daļiņa" bija 320 eksaelektronu volti.

Atsauces nolūkā 1 eksaelektronu volts ir vienāds ar 1 miljardu gigaelektronu voltu, un 1 gigaelektronu volts ir 1 miljards elektronvoltu. Tas padarītu Amaterasu daļiņu 244 000 000 000 000 000 000 elektronvoltu. Salīdzinājumam, parastā elektrona enerģija polārajā polārajā polārajā polārajā polārajā polārajā polārajā polārajā polārblāzmā ir 40 000 elektronu voltu, norāda NASA.

Īpaši augstas enerģijas kosmiskais stars pārvadā desmitiem miljonu reižu vairāk enerģijas nekā jebkurš cilvēka radīts daļiņu paātrinātājs, piemēram, lielais hadronu paātrinātājs, jaudīgākais paātrinātājs, kāds jebkad ir uzbūvēts, skaidroja Ņujorkas universitātes fizikas profesors Glenijs Farārs.

"Tas, kas ir vajadzīgs, ir ļoti lielu magnētisko lauku apgabals, piemēram, superizmēra LHC, bet dabisks. Un nepieciešamie apstākļi ir patiešām ārkārtēji, tāpēc avoti ir ļoti ļoti reti, un daļiņas tiek izkliedētas plašajā Visumā, tāpēc iespēja, ka kāds cilvēks trāpīs Zemei, ir niecīgs," sacīja Farārs, kurš nebija iesaistīts pētījumā.

Atmosfēra lielā mērā aizsargā cilvēkus no daļiņu kaitīgās ietekmes, lai gan kosmiskie stari dažkārt izraisa datora darbības traucējumus. Saskaņā ar NASA datiem daļiņas un kosmosa starojums plašākā nozīmē rada lielāku risku astronautiem, kas var izraisīt DNS strukturālus bojājumus un mainīt daudzus šūnu procesus.

Noslēpumains avots

Šo īpaši augstas enerģijas daļiņu avots rada neizpratni zinātniekos. Zinātnieki novērojuši, ka divi lielākie reģistrētie kosmiskie stari parādījās "kaut kā nejauši". Kad to trajektorijām izsekoja, šķiet, ka nebija objektu pietiekami augstu, lai radītu šādas daļiņas. Konkrēti, Amaterasu daļiņa šķita cēlusies no tā sauktā Vietējā tukšuma, tukšas telpas apgabala, kas robežojas ar Piena Ceļa galaktiku.

Šis galaktiku kopas "MACS0416" panorāmas skats tika izveidots, apvienojot NASA Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa infrasarkanos novērojumus ar NASA Habla kosmiskā teleskopa redzamās gaismas datiem. Lai izveidotu attēlu, kopumā īsākie gaismas viļņu garumi bija zilā krāsā, garākie sarkanie un vidējie viļņu garumi zaļā krāsā. Iegūtais viļņa garuma pārklājums no 0,4 līdz 5 mikroniem atklāj spilgtu galaktiku ainavu, ko varētu raksturot kā vienu no krāsainākajiem Visuma skatiem, kāds jebkad radīts.

Kosmiskā "Ziemassvētku eglīte" apžilbina jaunajā Habla un Veba uzņemtajā attēlā

"Ja paņem divus vislielākās enerģijas notikumus – to, ko tikko atradām, daļiņu "Ak mans Dievs", tie, šķiet, pat ne uz ko nenorāda. Tam vajadzētu būt kaut kam salīdzinoši tuvam. Astronomi ar redzamiem teleskopiem nevar redzēt neko patiešām lielu un patiešām vardarbīgu," sacīja Metjūss.

"Tas nāk no reģiona, kas izskatās kā vietēja tukša vieta. Tas ir tukšums. Kas tad pie velna notiek?"

Teleskopu masīva paplašināšana var sniegt dažas atbildes. Pēc Jūtas Universitātes paziņojuma, kad tie būs pabeigti, 500 jauni detektori ļaus teleskopu masīvam uztvert kosmisko staru izraisītas daļiņu lietusgāzes 2900 kvadrātkilometru (apmēram 1120 kvadrātjūdzes) platībā.