Apa itu sinar kosmik energi ultra-tinggi?

Sinar kosmik adalah partikel subatomik yang terbang melalui ruang dengan kecepatan tinggi di semua arah.Sekitar 90% dari mereka adalah proton, 9% adalah inti helium, dan 1% adalah elektron.Berlawanan dengan penamaan mereka, sinar kosmik adalah partikel energik daripada sinar per se. Di Bumi, kita dapat mendeteksi sinar kosmik ketika mereka bertabrakan dengan atmosfer atas dan melepaskan pancuran partikel bermuatan.Dengan mengamati betapa intensnya shower partikel, kita dapat menyimpulkan energi dan arah sinar kosmik.

Sinar kosmik energi yang sangat tinggi (UHECR) adalah jenis sinar kosmik dengan energi tinggi anomali.Tidak ada batas cutoff resmi yang mendefinisikan sinar kosmik energi yang sangat tinggi, tetapi istilah ini umumnya mengacu pada sinar kosmik yang mendekati atau melampaui batas Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) pada energi sinar kosmik.Batas GZK sesuai dengan energi ambang 6 x 10 ¹⁹ elektronvolt, sekitar sepuluh juta kali lebih energik daripada partikel dalam akselerator partikel yang paling kuat.Di atas batas ini, diperkirakan bahwa sinar kosmik berinteraksi dengan latar belakang gelombang mikro kosmik untuk menghasilkan partikel -partikel eksotis yang disebut pion, sehingga menurunkan energi mereka ke batas GZK.

tetapi sinar kosmik telah diamati melebihi batas GZK.Ini adalah misteri fisika dan mungkin menjadi petunjuk teori fisik yang menggantikan Einstein, menurut fisikawan yang disegani seperti Lee Smolin.Satu sinar kosmik seperti itu, yang diamati di dasar pembuktian Dugway di Utah dan dijuluki partikel oh-my-dewa, memiliki energi sekitar 3 x 10 ²⁰ elektronvolt.Ini kira-kira setara dengan bisbol yang dilemparkan dengan baik-namun di sini kita berbicara tentang partikel yang lebih kecil dari nukleus atom yang khas.Diperkirakan partikel ini melaju sekitar 1-5 x 10 ^-24 kecepatan cahaya.Ini berarti bahwa jika sinar kosmik berlomba foton (partikel cahaya), setelah setahun seluruh perjalanan, sinar kosmik hanya akan menjadi 46 nanometer di belakang foton asli.

Sejak penemuan partikel oh-dewa pada tahun 1991, setidaknya lima belas peristiwa serupa telah dicatat, membuktikan bahwa sinar kosmik energi yang sangat tinggi adalah fenomena nyata.Karena partikel -partikel seperti itu sangat energik, tidak mungkin bahwa mereka akan dipengaruhi oleh medan magnet galaksi, sehingga mereka kemungkinan akan melakukan perjalanan dalam garis langsung dari titik asal mereka.Tapi, tidak ada yang menarik yang ditemukan dalam arah langit dari mana sinar kosmik berasal.Mengapa demikian?Kami tidak tahu.