Ο κόσμος βομβαρδίζεται με ισχυρές κοσμικές ακτίνες - Ανιχνεύθηκαν από κινεζικό παρατηρητήριο

 Οι πιο ισχυρές κοσμικές ακτίνες που έχουν παρατηρηθεί ποτέ έχουν εκπλήξει τους αστρονόμους, οδηγώντας σε αναζήτηση για τις τοποθεσίες που θα μπορούσαν να τις έχουν παραγάγει, με 12 υποψηφίους να έχουν προσδιοριστεί μέχρι στιγμής.

Ο κόσμος βομβαρδίζεται με κοσμικές ακτίνες , σωματίδια επιταχυνόμενα για να φτάσουν στην ταχύτητα του φωτός από αστρονομικά φαινόμενα, όπως σουπερνόβα και μαύρες τρύπες. Αντί να τα εντοπίζουμε άμεσα, βλέπουμε τις επιπτώσεις στην ατμόσφαιρά μας καθώς οι ακτίνες πυροδοτούν «ντους αέρα» σωματιδίων που προκαλούν το άζωτο να φθορίζει ή να διεγείρει το φως Cherenkov .

Οι κοσμικές ακτίνες μπορεί να έχουν σημαντική επιρροή στη Γη, για παράδειγμα προκαλώντας κεραυνούς , αλλά αντιπροσωπεύουν επίσης ένα ανεκτίμητο εργαλείο για να μας βοηθήσουν να εξερευνήσουμε μερικές από τις πιο ακραίες συνθήκες στο σύμπαν, από όπου προέρχονται. Ωστόσο, αυτή δεν είναι μια απλή διαδικασία. Δεδομένου ότι φέρουν ηλεκτρικό φορτίο, οι διαδρομές τους κάμπτονται από μαγνητικά πεδία, οπότε δεν μπορούμε απλώς να κοιτάξουμε πίσω στο μονοπάτι τους για να μάθουμε από πού προέρχονται.

Το Παρατηρητήριο Υψηλού Υψομέτρου της Κίνας - Large Hadron Collider  (LHAASO) ιδρύθηκε στο Sichuan σε υψόμετρο 4.410 μέτρων. Αν και δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί, έχει ήδη χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό ακτίνων γάμμα από 530 ακτίνες που εντοπίστηκαν με ενέργειες άνω των 0,1 PeV. Ένα ηλεκτρόνιο Peta, ή το PeV, ισοδυναμεί με 1 εκατομμύριο δισεκατομμύρια ηλεκτρόνια (eV). Οι ακτίνες γάμμα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας βρίσκονται στην περιοχή 0,1-1 PeV. 

Παλαιότερα παρατηρητήρια έχουν δει ακτίνες τόσο ισχυρές στο παρελθόν, αλλά το σετ LHAASO περιλαμβάνει επίσης μια ολόκληρη τάξη μεγέθους υψηλότερη. Το ένα, φέρνοντας ένα ρεκόρ 1.4 PeV ήταν τόσο εκπληκτικό που η China Daily αναφέρει ότι οι επικεφαλής επιστήμονες έθεσαν έξι θαυμαστικά μετά από μια εντολή για «περαιτέρω επαλήθευση της αυθεντικότητάς του».

Συγκριτικά, η μέγιστη ενέργεια που παράγεται από το Large Hadron Collider είναι 0,013 PeV, και αυτό γίνεται σκόπιμα.

Σχεδόν 300 ερευνητές έχουν δημοσιεύσει ένα έγγραφο στο Nature που περιγράφει αυτές τις ακτίνες και προσπαθούν να προσδιορίσουν τις πηγές τους. Ακόμα κι αν δεν μπορεί να προσδιοριστεί η ακριβής κατεύθυνση μιας μεμονωμένης ακτίνας, μπορούμε να πούμε το τραχύ τμήμα του ουρανού από τον οποίο προέρχεται, σε μια περιοχή στο μέγεθος της πανσελήνου. Για ακτίνες που προέρχονται από το κέντρο του γαλαξία, αυτό μας λέει λίγα. Αυτή η περιοχή είναι τόσο γεμάτη με πιθανούς επιταχυντές και δεν υπάρχει τρόπος να προσδιοριστεί ο σωστός. Ωστόσο, αλλού, μπορεί να υπάρχουν μόνο μία ή δύο πιθανές πηγές σε ένα πεδίο μεγέθους, τουλάχιστον χωρίς να ξεπεράσουμε τον γαλαξία μας.

Πριν από δύο μήνες, οι επιστήμονες της NASA δημοσίευσαν ένα έγγραφο με το επιχείρημα ότι οι υψηλότερες ενεργειακές ακτίνες που έχουμε εντοπίσει δεν προέρχονται από υπολείμματα σουπερνόβα, όπως είχαν προηγουμένως υποψιαστεί, αλλά από συστάδες αστεριών.

Το νέο έγγραφο προσφέρει κάποια υποστήριξη για αυτό. Οι υψηλότερες ενεργειακές ακτίνες προέρχονται από το Cygnus και οι συγγραφείς προσδιορίζουν το Cygnus Cocoon, ένα φυτώριο για νέα αστέρια 4.600 έτη φωτός από εμάς ως, την πιθανή πηγή. Ωστόσο, ακτίνες έως 0,43 PeV προέρχονται από την περιοχή του ουρανού γύρω από το νεφέλωμα του καβουριού, ένα πρόσφατο υπόλειμμα σουπερνόβα με πάλσαρ στον πυρήνα του, οι συγγραφείς θεωρούν τη μόνη επιβεβαιωμένη πηγή.

Και στις δύο περιπτώσεις, εξακολουθούμε να μην καταλαβαίνουμε τι θα μπορούσε να επιταχύνει τα σωματίδια σε τέτοιες τεράστιες ενέργειες, αλλά με το LHAASO να φτάσει σε πλήρη ισχύ φέτος, ενδέχεται σύντομα να το μάθουμε.