Ano ang isang ultra-high energy cosmic ray?

Ang mga cosmic ray ay mga subatomic particle na lumilipad sa puwang sa mahusay na bilis sa lahat ng mga direksyon.Halos 90% sa kanila ay mga proton, 9% ang helium nuclei, at 1% ang mga electron.Taliwas sa kanilang pagbibigay ng pangalan, ang mga cosmic ray ay masiglang mga particle kaysa sa mga sinag per se. Sa mundo, maaari nating makita ang mga kosmiko na sinag kapag bumangga sila sa itaas na kapaligiran at ilalabas ang isang shower ng mga sisingilin na particle.Sa pamamagitan ng pag-obserba kung gaano kalubha ang shower shower, maaari nating ibawas ang enerhiya at direksyon ng kosmiko na sinag.

Ang isang ultra-high energy cosmic ray (UHECR) ay isang uri ng kosmiko na sinag na may isang anomalyang mataas na enerhiya.Walang opisyal na limitasyon ng cutoff na tumutukoy sa isang ultra-high energy cosmic ray, ngunit ang termino sa pangkalahatan ay tumutukoy sa mga cosmic ray na papalapit o lumampas sa limitasyon ng greisen-zatsepin-kuzmin (GZK) sa cosmic ray energy.Ang limitasyon ng GZK ay tumutugma sa isang enerhiya ng threshold na 6 x 10 ¹⁹ Electronvolts, halos sampung milyong beses na mas masigla kaysa sa mga particle sa pinakamalakas na accelerator ng butil.Sa itaas ng limitasyong ito, naisip na ang mga kosmiko na sinag ay nakikipag -ugnay sa background ng kosmiko na microwave upang makabuo ng mga kakaibang partikulo na tinatawag na mga pion, sa gayon ibababa ang kanilang enerhiya sa limitasyon ng GZK.Ito ay isang misteryo ng pisika at maaaring maging isang pahiwatig sa mga pisikal na teorya na magtagumpay sa mga Einstein, ayon sa mga iginagalang na pisiko tulad ni Lee Smolin.Ang isa sa gayong kosmiko na sinag, na sinusunod sa dugway na nagpapatunay ng mga batayan sa Utah at tinawag na butil ng oh-my-god, ay may enerhiya na halos 3 x 10

20

electronvolts.Ito ay halos katumbas ng sa isang mahusay na thrown baseball-gayon pa man ay pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang maliit na butil na mas maliit kaysa sa isang karaniwang atomic nucleus.Tinatayang ang butil na ito ay naglalakbay sa mga 1-5 x 10 ^-24 ang bilis ng ilaw.Nangangahulugan ito na kung ang cosmic ray ay karera ng isang photon (light particle), pagkatapos ng isang buong taon ng paglalakbay, ang kosmiko na sinag ay magiging 46 nanometer lamang sa likod ng orihinal na photon. Dahil ang pagtuklas ng butil na oh-my-god noong 1991, hindi bababa sa labinlimang katulad na mga kaganapan ang naitala, na nagpapatunay na ang mga ultra-high energy cosmic ray ay isang tunay na kababalaghan.Dahil ang mga nasabing partikulo ay masipag, hindi malamang na maaapektuhan sila ng mga magnetic field ng mga kalawakan, kaya malamang na maglakbay sila sa isang direktang linya mula sa kanilang punto ng pinagmulan.Ngunit, walang interes na natagpuan sa direksyon ng kalangitan mula sa kung saan nagmula ang kosmiko na sinag.Bakit ganun?Hindi namin alam.