Τι είναι μια εξαιρετικά υψηλή Energy Cosmic Ray;

Οι κοσμικές ακτίνες είναι υποατομικά σωματίδια που πετούν μέσα από το διάστημα με μεγάλη ταχύτητα προς όλες τις κατευθύνσεις.Περίπου το 90% από αυτά είναι πρωτόνια, το 9% είναι πυρήνες ηλίου και το 1% είναι ηλεκτρόνια.Σε αντίθεση με την ονομασία τους, οι κοσμικές ακτίνες είναι ενεργειακά σωματίδια και όχι ακτίνες per se. Στη γη, μπορούμε να ανιχνεύσουμε τις κοσμικές ακτίνες όταν συγκρούονται με την ανώτερη ατμόσφαιρα και να απελευθερώσουμε ένα ντους φορτισμένων σωματιδίων.Παρατηρώντας πόσο έντονο είναι το ντους σωματιδίων, μπορούμε να συμπεράνουμε την ενέργεια και την κατεύθυνση της κοσμικής ακτίνας.

Μια εξαιρετικά υψηλή Κοσμική Κοσμική ακτίνα (UHECR) είναι ένας τύπος κοσμικής ακτίνας με ανώμαλη υψηλή ενέργεια.Δεν υπάρχει επίσημο όριο αποκοπής που να καθορίζει μια εξαιρετικά υψηλή ενεργειακή κοσμική ακτίνα, αλλά ο όρος γενικά αναφέρεται σε κοσμικές ακτίνες που πλησιάζουν ή υπερβαίνουν το όριο Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) στην Cosmic Ray Energy.Το όριο GZK αντιστοιχεί σε ενέργεια κατωφλίου 6 x 10 ¹⁹ Electronvolts, περίπου δέκα εκατομμύρια φορές πιο ενεργητικά από τα σωματίδια στους ισχυρότερους επιταχυντές σωματιδίων.Πάνω από αυτό το όριο, πιστεύεται ότι οι κοσμικές ακτίνες αλληλεπιδρούν με το κοσμικό φόντο μικροκυμάτων για να παράγουν εξωτικά σωματίδια που ονομάζονται πόνους, μειώνοντας έτσι την ενέργεια τους στο όριο GZK.Αυτό είναι ένα μυστήριο της φυσικής και μπορεί να είναι ένας υπαινιγμός για φυσικές θεωρίες που διαδέχονται εκείνες του Αϊνστάιν, σύμφωνα με σεβαστούς φυσικούς όπως ο Lee Smolin.Μια τέτοια κοσμική ακτίνα, που παρατηρήθηκε στο Dugway Proving Grounds στη Γιούτα και το παρατσούκλι του σωματιδίου OH-MY-GOD, είχε ενέργεια περίπου 3 x 10

20

Electronvolts.Αυτό είναι περίπου ισοδύναμο με αυτό ενός καλοδιατηρημένου μπέιζμπολ-αλλά εδώ μιλάμε για ένα σωματίδιο μικρότερο από έναν τυπικό ατομικό πυρήνα.Εκτιμάται ότι αυτό το σωματίδιο ταξίδευε σε περίπου 1-5 x 10 ^-24 Η ταχύτητα του φωτός.Αυτό σημαίνει ότι αν η κοσμική ακτίνα αγωνιζόταν με φωτόνιο (ελαφρύ σωματίδιο), μετά από ένα ολόκληρο έτος ταξιδιού, η κοσμική ακτίνα θα ήταν μόνο 46 νανόμετρα πίσω από το αρχικό φωτόνιο. Δεδομένου ότι η ανακάλυψη του σωματιδίου OH-MY-GOD το 1991, έχουν καταγραφεί τουλάχιστον δεκαπέντε παρόμοια γεγονότα, αποδεικνύοντας ότι οι εξαιρετικά υψηλές ενεργειακές κοσμικές ακτίνες είναι ένα πραγματικό φαινόμενο.Δεδομένου ότι αυτά τα σωματίδια είναι τόσο ενεργητικά, είναι απίθανο να επηρεαστούν από τα μαγνητικά πεδία των γαλαξιών, οπότε πιθανότατα θα ταξιδεύουν σε άμεση γραμμή από το σημείο προέλευσής τους.Όμως, δεν βρέθηκε τίποτα ενδιαφέρον προς την κατεύθυνση του ουρανού από όπου προέρχεται η κοσμική ακτίνα.Γιατί αυτό?Δεν ξέρουμε.