Kozmik ışınlar esas olarak proton (hidrojen çekirdeği) ve bazen helyum veya daha ağır atom çekirdeği ve çok nadiren elektron olan atom altı parçacıklardır. Kozmik ışın parçacıkları, önemli bir hıza ve dolayısıyla önemli bir momentuma sahip olmaları nedeniyle çok enerjiktir.
1991'de Utah üzerinde tespit edilen Oh-My-God parçacığı muhtemelen ışık hızında 0.999'da seyahat eden bir protondu (ve bundan sonra 20 x 9s daha ekledi) ve 90 km'de seyahat eden bir beyzbol topu ile aynı kinetik enerjiyi taşıdığı iddia edildi. saat.
Kinetik enerjisinin 3 x 10 olduğu tahmin edildi.20 elektron volt (eV) ve çarpışma enerjisi 7,5 x 10 olurdu14 Atmosferik bir parçacığa çarptığında eV - çünkü çarpışmadaki tüm kinetik enerjisini bırakamıyor. Hızlı hareket eden birikintiler bir kısmını uzaklaştırır ve ısı kaybı da olur. Her halükarda, bu hala Büyük Hadron Çarpıştırıcısının (LHC) tam güçte üretebileceğini umduğumuz çarpışma enerjisinin yaklaşık 50 katıdır. Yani, bu size, LHC'nin Dünya'yı yok edeceğine ikna olan kıyametçilere atmak için sağlam bir temel sağlar.
Şimdi, çoğu kozmik ışın parçacığı 10'a kadar düşük enerjidir10 eV - ve yerel olarak güneş patlamaları nedeniyle ortaya çıkar. Başka bir daha enerjik sınıf, 10'a kadar15 eV, galaksinin başka yerlerinden kaynaklandığı düşünülmektedir. Galaksinin manyetik alanları ve güneş sistemi yörüngelerini değiştirdikçe tam kaynaklarını belirlemek zordur, böylece gökyüzünde sanki her yerden geliyormuş gibi düzgün bir dağılıma sahip olurlar.
Ancak gerçekte, bu galaktik kozmik ışınlar muhtemelen süpernovadan gelir - büyük olasılıkla gecikmiş bir salım sürecinde, daha büyük galaksiye kataplanmadan önce bir süpernova kalıntısının devam eden manyetik alanında ileri geri sıçrar.
Ve sonra Oh-My-God çeşidinde olan ve enerji seviyeleri 10'u aşan ekstragalaktik kozmik ışınlar var15 eV, nadiren 10'u geçiyor20 eV - daha resmi olarak adlandırılan ultra yüksek enerjili kozmik ışınlardır. Bu parçacıklar ışık hızına çok yakın hareket ederler ve bu hızlara ulaşmak için çok fazla vuruş yapmış olmaları gerekir.
Bununla birlikte, belki de aşırı abartılı bir gizem aurası, geleneksel olarak ekstra-laktik kozmik ışınların kökenini çevreledi - Oh-My-God unvanında örneklendiği gibi.
Gerçekte, ultra yüksek enerjili bir parçacığın ne kadar uzağa gelebileceğine dair sınırlar vardır - çünkü başka bir şeyle çarpışmazlarsa, sonunda Greisen – Zatsepin-Kuzmin (GZK) sınırına karşı gelecektir. . Bu, hızlı hareket eden bir parçacığın nihayetinde kozmik mikrodalga arka plan fotonuyla çarpışma, işlemdeki momentum enerjisini ve hızını kaybetme olasılığını temsil eder. 10'dan fazla enerjiyi tutan ekstragalaktik kozmik ışınların19 eV, Dünya'dan 163 milyon ışık yılı daha uzun bir kaynaktan (GZK ufku olarak bilinen bir mesafeden) kaynaklanamaz.
Pierre Auger Gözlemevi'nin son gözlemleri, ekstragalaktik kozmik ışın kalıpları ile yakındaki galaksilerin aktif galaktik çekirdeklerle dağılımı arasında güçlü bir korelasyon buldu. Biermann ve Souza şimdi, bir dizi test edilebilir tahminleri olan galaktik ve ekstragalaktik kozmik ışınların kökeni için kanıta dayalı bir model geliştirdiler.
Ekstragalaktik kozmik ışınların, aktif galaktik çekirdeklerin temeli olan süper kütleli kara delik toplanma disklerinde bükülmesini önerirler. Dahası, Dünya'ya ulaşan neredeyse tüm ekstragalaktik kozmik ışınların Erboğa A'dan geldiğini tahmin ediyorlar. Yani, büyük bir gizem yok - aslında daha fazla araştırma için zengin bir alan. Başka bir galaksideki aktif bir süper kütleli kara delik toplama diskinden gelen parçacıklar kapımıza teslim ediliyor.
Daha fazla okuma: Biermann ve Souza Galaktik ve ekstragalaktik kozmik ışınların ortak kökeninde.
