Maggio 27, 2024

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Gli scienziati hanno rilevato un raggio cosmico potente quanto la particella “Oh-My-God”.

Gli scienziati hanno rilevato un raggio cosmico potente quanto la particella “Oh-My-God”.

Università metropolitana di Osaka/L-INSIGHT, Università di Kyoto/Ryunosuke Takeshige

Rappresentazione artistica di un raggio cosmico altamente energetico osservato dalla Telescope Array Collaboration guidata dall’Università dello Utah e dall’Università di Tokyo. Si chiamava “particella di Amaterasu”.

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Gli scienziati spaziali che cercano di comprendere la misteriosa origine dei potenti raggi cosmici hanno scoperto una particella estremamente rara e ad altissima energia che credono abbia viaggiato sulla Terra da oltre la Via Lattea.

Secondo gli autori, l’energia di questa particella subatomica, invisibile a occhio nudo, equivale a far cadere un mattone sul piede dall’altezza della vita. Nuova ricerca Pubblicato giovedì sulla rivista Science. Lo studio ha scoperto che la particella “oh-mio-dio”, scoperta nel 1991, rivaleggia con il singolo raggio cosmico più energetico mai osservato.

I raggi cosmici sono particelle cariche che viaggiano attraverso lo spazio e piovono continuamente sulla Terra. Il Sole emette raggi cosmici a bassa energia, ma quelli ad altissima energia sono eccezionali. Si pensa che viaggino verso la Terra da altre galassie e fonti extragalattiche.

“Se tendi la mano, un raggio cosmico passa attraverso il tuo palmo ogni secondo, ma sono davvero a bassa energia”, ha detto John Matthews, professore di ricerca presso l’Università dello Utah.

“Quando effettivamente emetti questi raggi cosmici ad alta energia, è come uno per chilometro quadrato per secolo. Non raggiunge mai le tue mani.

Nonostante anni di ricerca, l’origine esatta di queste particelle ad alta energia non è ancora chiara. Si pensa che siano associati ai fenomeni più energetici dell’universo, come i buchi neri, i lampi di raggi gamma e i nuclei galattici attivi, ma i più grandi scoperti finora sembrano provenire dal vuoto, o dallo spazio vuoto, dove non ci sono cieli violenti. Gli eventi sono accaduti.

La particella scoperta più recentemente, soprannominata particella Amaterasu in onore della dea del sole nella mitologia giapponese, è stata individuata dall’Osservatorio dei raggi cosmici nel deserto occidentale dello Utah, noto come Telescope Array.

La serie di telescopi, diventata operativa nel 2008, è composta da 507 rilevatori di superficie delle dimensioni di un tavolo da ping-pong che coprono un’area di 700 chilometri quadrati (270 miglia quadrate).
Ha osservato più di 30 raggi cosmici ad altissima energia, ma nessuno più grande della particella amaterasu che ha colpito l’atmosfera sopra lo Utah il 27 maggio 2021, facendo piovere particelle secondarie sul terreno raccolte dai rilevatori nello studio.

“Puoi vedere quante particelle colpiscono ciascun rilevatore… e questo ti dice quale è l’energia dei raggi cosmici primari”, ha detto Matthews.

Questo evento ha innescato 23 rilevamenti superficiali con un’energia calcolata di circa 244 exa-elettronvolt. La “particella Oh My God” scoperta 30 anni fa è di 320 exa-elettronvolt.

Per riferimento, 1 exa-elettronvolt è 1 miliardo di elettronvolt e 1 giga elettronvolt è 1 miliardo di elettronvolt. Quella particella di amaterasu genererebbe 244.000.000.000.000.000.000 di elettronvolt. In confronto, l’energia tipica di un elettrone in un’aurora polare è di 40.000 elettronvolt, Secondo la NASA.

Un raggio cosmico ad altissima energia trasporta miliardi di volte più energia di qualsiasi acceleratore di particelle costruito dall’uomo. Large Hadron ColliderL’acceleratore più potente mai costruito, ha spiegato Glenys Farrer, professore di fisica alla New York University.

“Ciò che serve è una regione con campi magnetici molto elevati, come un LHC su larga scala, ma naturale. E le condizioni richieste sono davvero eccezionali, quindi le fonti sono molto rare e le particelle sono sparse nel vasto universo, quindi le possibilità di uno che colpisce la Terra sono molto piccoli”, ha detto Farrar, che non è stato coinvolto nello studio. E-mail.

L’atmosfera protegge gli esseri umani da eventuali effetti nocivi delle particelle attraverso i raggi cosmici A volte causa problemi al computer. particelle e la radiazione cosmica più in generale, causare danni strutturali al DNA e alterare potenzialmente molti processi cellulari rappresenta un rischio maggiore per gli astronauti, Secondo la NASA,.

L’origine di queste particelle ad altissima energia sconcerta gli scienziati.

Mathews, co-portavoce della Telescope Array Collaboration, ha detto che i due grandi raggi cosmici registrati sono apparsi “casualmente” – quando ripercorrevano i loro percorsi, nulla sembrava essere abbastanza energetico da creare tali particelle. La particella di Ametista, in particolare, sembrava provenire da una regione chiamata Vuoto Locale, una regione cava ai margini della Via Lattea.

“Se prendiamo i due fenomeni ad altissima energia – quello che abbiamo appena scoperto, la particella ‘oh-mio-dio’ – non sembrano indicare nulla. Dovrebbe essere relativamente vicino. Gli astronomi con i telescopi visibili non possono vedere nulla di veramente grande e di veramente violento”, ha detto Matthews.

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“Viene da un’area che sembra un vuoto locale. È un vuoto. Allora cosa sta succedendo?”

L’espansione della schiera di telescopi può fornire alcune risposte. Una volta completati, i 500 nuovi rilevatori consentiranno al telescopio di catturare sciami di particelle indotti dai raggi cosmici su una superficie di 2.900 chilometri quadrati (circa 1.120 miglia quadrate), un’area quasi Rhode IslandSecondo un rapporto dell’Università dello Utah.