Мистериозни космички зраци остављају научнике у мраку

Ултра-енергетски космички зраци

Мало се зна о космичким зрацима ултра високе енергије који редовно продиру у атмосферу. Недавни резултати ИцеЦубе -а оспоравају једну од водећих теорија да потичу од налета гама зрака. (Кредит за слику: НСФ/Ј. Ианг)



Мистерија порекла најјачих космичких зрака продубила се јер нови трагови кључних осумњичених, најмоћнијих експлозија у универзуму, указују на то да они вероватно нису потенцијални кривци, кажу истраживачи.



Космички зраци су наелектрисане субатомске честице које из Земље продиру дубоко из свемира. Неколико ретких космичких зрака је изузетно моћно, са енергијом до 100 милиона пута већом од било које постигнуте сударима честица које је направио човек, попут великог хадронског сударача ЦЕРН-а. Извори ових космичких зрака су мистерија.

'Природа је способна убрзати елементарне честице до макроскопске енергије', рекао је коаутор студије Францис Халзен са Универзитета Висцонсин-Мадисон, главни истраживач на ИцеЦубе Неутрино опсерваторији, масивном телескопу дизајнираном за проналажење сићушних субатомских честица. „У основи постоје само две идеје о томе како то ради-у гравитационим погонима честица у близини супермасивних црних рупа у центрима активних галаксија, и у колапсу звезда до црне рупе, коју астрономи виде као рафале гама зрака. '



Главни осумњичени

Илустрација експлозије гама-зрака, најмоћнијег типа експлозије до сада виђеног у универзуму.

Илустрација експлозије гама зрака, најмоћнијег типа експлозије до сада виђеног у универзуму.(Кредит за слику: НАСА/Д.Берри)



Налети гама зрака су најмоћније експлозије у универзуму. Они могу емитовати толико енергије колико и наше Сунце током целог свог живота од 10 милијарди година, у милисекундама до минута.

„Сматра се да су неки рафали гама зрака колапси супермасивних звезда- хипернове -док се за друге мисли да су судари црних рупа са другим црним рупама или неутронским звездама ', рекао је коаутор студије Спенцер Клеин из Националне лабораторије Лавренце Беркелеи америчког Министарства енергетике. 'Оба типа производе кратке, али интензивне експлозије зрачења.'

Нови докази сада могу искључити налете гама зрака као изворе ових космичких зрака ултра високе енергије.



Истраживачи су користили ИцеЦубе неутрински детектор, низ хиљада детектора који обухватају кубни километар чистог антарктичког леда на Јужном полу. Неутрини су сабласне честице које често пролазе кроз материју, а ретко ударају у атоме.

'Ово је пунолетство за неутринска астрономија -први пут смо у могућности да искористимо неутринске податке као нови начин гледања на астрофизичке објекте и кажемо нешто битно о њима “, рекао је коаутор студије Натхан Вхитехорн, физичар са Универзитета Висцонсин-Мадисон, који је водио недавно истраживање експлозије гама-зрака са Петером Редлом са Универзитета у Мериленду.

Докази указују на другом месту

Истраживачи су се фокусирали на неутрине чији нивои енергије сугеришу да су повезани са налетима гама зрака. Сматрало се да ватрене кугле које изазивају гама зраке виђене у налетима гама зрака потенцијално бацају честице при веома високим енергијама, стварајући и космичке зраке и енергетске неутрине.

4) Лабораторија Ице Цубе на станици Јужни пол Амундсен-Сцотт 20. септембра, кад је свануло после шест месеци мрака. Ице Цубе је свет

4) Лабораторија Ице Цубе на станици Јужни пол Амундсен-Сцотт 20. септембра, кад је свануло после шест месеци мрака. Ице Цубе је највећи неутрински детектор на свету.(Кредит за слику: НСФ/М. МцМахон)

Након анализе података о 307 налета гама-зрака 2008. и 2009. године, научници су открили да су нивои ових неутрина најмање 3,7 пута нижи од очекиваног. Ово сугерише да налети гама-зрака вероватно нису извори најмоћнијих космичких зрака.

'Након што смо две године посматрали експлозије гама-зрака, нисмо открили ударне неутрине за убрзање космичких зрака', рекао је Халзен.

Ипак, могуће је да би тренутни модели производње неутрина из ових догађаја могли бити искључени.

'Још нисмо потпуно јасни шта би овај неутрински ток који не видимо могао значити', рекао је Вхитехорн за СПАЦЕ.цом. „Наше разумевање експлозија гама-зрака није потпуно-постоји много теоријске несигурности. Претпостављам да ће се сада догодити да ће бити много напора у теоретској заједници како да се неутрински флукси ускладе са резултатима. '

Уместо налета гама-зрака, истраживачи примећују да су црне рупе у центрима или језгрима активних галаксија можда одговорне за ове космичке зраке ултра-високе енергије, усисавајући материју и испљунувши огромне млазеве честица док ждре.

'Активна галактичка језгра су велика-велики велики убрзивачи који би могли убрзати честице до врло великих енергија', рекао је Клеин, дугогодишњи члан ИцеЦубе Цоллаборатион.

ИцеЦубе је тражио неутрине из активних галактичких језгара, али подаци за сада нису коначни.

Научници су своје налазе детаљно објавили у сутрашњем (19. априла) издању часописа Натуре.

Пратите СПАЦЕ.цом за најновије вести о свемирској науци и истраживању на Твиттеру @Спацедотцом и на Фејсбук .