Odkrycie tajemniczego nowego źródła wysokiej energii cząsteczek promieniowania kosmicznego

Odkrycie tajemniczego nowego źródła wysokiej energii cząsteczek promieniowania kosmicznego

19.11.2008

Astronomowie poinformowali w środę o odkryciu wcześniej niezidentyfikowanego, prawdopodobnie bliskiego, źródła promieniu kosmicznych o wysokich energiach. Odkrycia dokonano za pomocą instrumentów podwieszonych pod balonem wysoko nad lodami Antarktyki. Naukowcy z zespołu ATIC (Advanced Thin Ionization Calorimeter) pod kierownictwem naukowców z Uniwersytetu Stanowego Louisiana z Baton Rouge opublikowali wyniki obserwacji w magazynie Nature. Nowe dane ukazują nieoczekiwany nadmiar elektronów promieniowania kosmicznego w rejonie bardzo wysokich energii – 300 do 800 GeV – które muszą pochodzić z wcześniej niezidentyfikowanego źródła lub anihilacji bardzo egzotycznych cząstek przewidywanych przez teorie wyjaśniające naturę ciemnej materii.

 

    Wyniki mogą być pierwszą wskazówką, że niedaleko Układu Słonecznegoznajduje się bardzo interesujący egzotyczny obiekt oczekujący nazbadanie przez inne instrumenty

Prof. John P. Wefel

„Ten nadmiar elektronów nie może być wyjaśniony w ramach standardowego modelu pochodzenia promieniowania kosmicznego „- mówi prof. LSU John P. Wefel kierujący projektem ATIC. -” Wydaje się, że musi istnieć stosunkowo blisko nas źródło generujące te dodatkowe cząstki.”

Według naukowców źródło musiałoby znajdować się w odległości nie większej niż 3000 lat świetlnych od Słońca. Mógłby nim być egzotyczny obiekt taki jak pulsar, mini-kwazar, pozostałość po supernowej czy średniej wielkości czarna dziura.

„Elektrony promieniowania kosmicznego tracą energię w trakcie wędrówki przez galaktykę „- wyjaśnia Jim Adams, naukowiec kierujący programem ATIC ze strony Centrum Lotów Kosmicznych NASA Marchall w Huntsville. -” Strata jest tym większa, im większa jest energia elektronów. Przy zmierzonych energiach strata tłumi całkowicie strumień cząstek z odległych źródeł, i preferuje bliskie źródła.” Problem w tym, że w okolicach Układu Słonecznego jest niewiele takich źródeł. „Wyniki mogą być pierwszą wskazówką, że niedaleko Układu Słonecznego znajduje się bardzo interesujący egzotyczny obiekt oczekujący na zbadanie przez inne instrumenty „- mówi Wefel.

Alternatywnym wyjaśnieniem nadmiarowego promieniowania jest anihilacja niezwykle egzotycznych cząstek wymyślanych w celu wyjaśnienia czarnej materii. W ostatnich dekadach astronomowie doszli do przekonania, że ten zwyczajna materia, którą obserwujemy wokół nas stanowi zaledwie około 5% masy Wszechświata. Około 70% stanowi ciemna energia, a pozostałe 25% oddziałuje grawitacyjnie tak jak zwykła materia, ale – przynajmniej na razie – nie jest widoczna w żaden inny sposób – stąd określenie – ciemna materia. Jej natura nie jest obecnie znana, jednak kilka teorii opisujących mechanizmy oddziaływań grawitacyjnych na bardzo małych, kwantowych odległościach, sugeruje istnienie egzotycznych cząstek, które mogłyby być również składnikami ciemnej materii.

„Anihilacja tych egzotycznych cząstek mogłaby produkować zwykłe cząstki takie jak elektrony, pozytrony, protony i antyprotony, które są możliwe do obserwacji przez naukowców „- mówi Eun-Suk Seo, kierujący badaniami ATIC z ramienia Uniwersytetu Maryland w College Park.

Ważący prawie dwie tony eksperyment ATIC został zaprojektowany tak by osiągnąć wysokość 38 kilometrów wykorzystując wypełniony helem balon w objętości areny New Orleans Superdome. Celem było zbadanie promieniowania kosmicznego, które na mniejszych wysokościach jest absorbowane w atmosferze.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *