A venit de dincolo de lumea noastră: O forță colosală a lovit Pământul, cea mai mare din istorie

Postat la: 27.11.2024 |

Un grup internațional de astronomi condus de Institutul de studii avansate din Dublin, Irlanda și Institutul Max Planck din Germania, a făcut o descoperire foarte importantă pentru știință legată de univers. Experții au găsit o forță colosală venită de dincolo de lumea noastră - cele mai puternice raze cosmice detectate vreodată în istorie - și care a lovit Pământul.

Aceste raze cosmice sunt produse de surse misterioase situate relativ aproape de planeta noastră. Razele - care constau din electroni și omologii lor antimaterie, pozitroni - au fost observate la energii de până la 40 de teraelectronvolți (TeV), sau de 40.000 de ori cât energia luminii vizibile, potrivit Live Science.

Observate de observatorul High Energy Stereoscopic System (HESS) din Namibia, razele pierd energie pe măsură ce călătoresc prin spațiu datorită interacțiunilor lor cu lumina și câmpurile magnetice. Aceasta înseamnă că pentru ca razele acestei energii să fie detectate, sursele lor trebuie să fie relativ aproape. Cu toate acestea, ce anume le produce rămâne necunoscut. Cercetătorii și-au publicat concluziile pe 25 noiembrie 2024 în revista Physical Review Letters.

„Acesta este un rezultat important, deoarece putem concluziona că CRe [electronii razelor cosmice] măsurați provin cel mai probabil din foarte puține surse din vecinătatea propriului nostru sistem solar, până la un maxim de 1000 de ani lumină distanță, o distanță mică în comparație cu dimensiunea galaxiei noastre", a declarat într-un comunicat, unul dintre autorii studiului Kathrin Egberts, șeful de fizică experimentală a astroparticulelor la Universitatea din Potsdam din Germania.

Razele cosmice sunt particule de înaltă energie produse de soare; explozii stelare numite supernove; stele neutronice care se rotesc rapid numite pulsari; și alte surse, necunoscute. Când razele intră în atmosfera superioară a Pământului, se sparg în ploaie de particule care sunt detectabile pe suprafața Pământului. Dar reconstruirea razelor care au produs aceste ploaie de particule este o sarcină minuțioasă și incertă.

Pentru a găsi electronii razelor cosmice, cercetătorii au folosit observatorul HESS, o serie de cinci telescoape de 40 de picioare (12 metri) de pe muntele Khomas din Namibia. Peste un deceniu, telescoapele au scanat atmosfera superioară pentru a găsi semne slabe ale radiației Cherenkov rămase în urma razelor care se mișcă rapid. Așa cum un avion care călătorește mai repede decât viteza sunetului creează un boom sonic, o particulă care se deplasează printr-un mediu care încetinește lumina mai repede decât lumina creează o strălucire albastră slabă în jurul său.

Căutând această strălucire și folosind algoritmi sofisticați pentru a elimina zgomotul, oamenii de știință au creat un spectru de energie pentru razele care lovesc Pământul în detalii fără precedent. Cantitățile acestor raze au scăzut drastic la scări mai mari de energie - ceea ce înseamnă că va fi dificil pentru detectoarele spațiale mai mici să le găsească în număr suficient. Cu toate acestea, prezența unor particule deosebit de energetice a oferit oamenilor de știință un indiciu clar că cel puțin unele dintre sursele razelor sunt aproape de planeta noastră.

„Fluxurile foarte scăzute la TeV mai mare limitează posibilitățile misiunilor spațiale de a concura cu această măsurătoare", a declarat autorul Mathieu de Naurois, cercetător la Centrul Național Francez de Cercetare Științifică din Paris. „Prin urmare, măsurarea noastră nu oferă doar date într-o gamă de energie crucială și neexploratată anterior, impactând înțelegerea noastră asupra vecinătății locale, dar este, de asemenea, probabil să rămână un punct de referință pentru anii următori".

Aceste raze cosmice sunt extrem de rare, dar energia lor sugerează că toate au emanat din același colț al Căii Lactee ca și Sistemul Solar - și posibil chiar din aceeași sursă. Va mai trece ceva timp până când vom ști de unde au venit, dacă vom face vreodată, dar lipsa de candidați în volumul de spațiu specificat poate restrânge puțin căutarea. Deoarece volumul de spațiu din care ar fi putut apărea aceste CRe este atât de mic, asta înseamnă că și fondul de surse potențiale este mic.

Candidații includ o rămășiță de supernovă numită Inelul Monogem; o stea pe moarte de tip Wolf-Rayet numită γ2 Velorum; sau un pulsar ca Vela sau Geminga, scrie Science Alert. Dar este, de asemenea, posibil ca sursa să fie o rămășiță de supernovă atât de veche încât s-a disipat și a dispărut din vedere. Nu avem de unde să știm acum, au spus astronomii. Cu toate acestea, această muncă extraordinară ne aduce un pas mai aproape de înțelegerea modului în care Universul este energizat.