Egy űrből jött sugár olyan hihetetlen erővel érte el a Földet, hogy a tudósok istenről nevezték el

A japán napistennőről elnevezett Amaterasu részecske a valaha feljegyzett második legnagyobb energiájú kozmikus sugár, 240 exa-elektronvolttal (Eev). Amaterasu a második helyen áll az 1991-ben felfedezett „Oh-My-God részecske” után, amelynek órajele 320 Eev volt.

A kutatók az energia mennyiségét azzal a hasonlattal szemléltetik, hogy olyan, mintha derékmagasságból ejtenének egy téglát a lábujjunkra.

Forrása „nagy rejtély”

2021 májusában észlelték a sugarat a Telescope Array segítségével – ez egy több mint 500 detektorból álló rács, amely 700 (nem elírás!) négyzetkilométeren terül el a utahi Delta közelében –, és a leletről a múlt héten számoltak be a Science folyóiratban.

Az Amaterasu részecske azért hozza zavarba a tudósokat, mert úgy tűnik, az űr egyik üres részéből ered. Sokan úgy vélik, ha meg tudnák érteni ennek és más ultranagy energiájú kozmikus sugaraknak a titkait, akkor jobban megérthetnénk az univerzumunkat, és esetleg teljesen új utakat nyitnának a fizikában.

A kozmikus sugár valójában egyetlen részecske, amely kisebb egy atomnál és az űrből érkezik. Amikor eltalálja a Föld légkörét, szétrobbantja a nitrogént és az oxigént, hogy másodlagos részecskék záporát hozza létre, amelyeket a detektoraink már képesek érzékelni.

Az Amaterasu vagy az Oh-My-God részecskék energiájával rendelkező kozmikus sugár rendkívül ritka (valamivel több mint hatvanat észleltek valaha). Más, sokkal alacsonyabb energiájú kozmikus sugarak minden másodpercben bombázzák a Földet, és leginkább a Napból származnak.

– magyarázta a tanulmány társszerzője, John Matthews a Motherboardnak adott interjújában. A forrásnak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy a közönséges anyagot szubatomi részekre szaggassa szét, és közel fénysebességgel sodorja át az univerzumon.

– mondta Matthews, aki a Utah Egyetem fizika- és csillagászprofesszora.

A fizikusok szerint az ultranagy energiájú kozmikus sugarak származhatnak szupermasszív fekete lyukakból, amelyek szuperforró anyagok körül kavarognak, vagy egy galaxisból, amely káprázatos sebességgel hoz létre csillagokat. De ez idáig senki, még a mostani felfedezés mögött álló tudósok sem tudtak válaszolni arra, hogy miből keletkeznek és indulnak ezek a sugarak. 

Matthews és a kutatók nemzetközi csapata a teleszkóptömböt eltaláló részecskék időzítését és energiáját használta fel az Amaterasu pályájának nyomon követésére. Azért tudják ezt feltérképezni, mert az alacsonyabb energiájú sugaraktól eltérően, amelyek cikcakk vonalban haladnak, az ultranagy energiájú kozmikus sugarak nagyjából egyenes vonalban hatolnak előre.

Akár új fizikát hozhat

A kutatók jelenleg nem tudnak jobbat mondani annál, hogy az Amaterasu valamilyen azonosítatlan forrásból származik az űrből.

Nem zárják ki azt sem, hogy az isteni részecske elhajlott eredeti irányából. Még izgalmasabb az az elképzelés, hogy az ultranagy energiájú kozmikus sugarakat a fizika valamilyen, eddig még felfedezetlen folyamata hozza létre. „Ami új fizika létrejöttét jelentheti” – mondta a Nature Newsnak Bellido Caceres, az argentin Pierre Auger Obszervatórium tudósa.

E rendkívül erős sugarak tanulmányozása – amelyek energiája egymilliószor több mint amennyit a részecskegyorsítók képesek előállítani itt a Földön – új utakat nyithat meg a fizikában és univerzumunk megértésében.