A kozmikus sugárzás eredetét kutatják Kínában

Megkezdődött a nagy energiájú kozmikus sugarak (a Földre záporozó, Naprendszeren kívülről származó részecskék) eredetének kutatása Kínában. A Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) nevű létesítményben április elején indultak be az első megfigyelések – írja a Csillagaszat.hu a Nature cikke nyomán.

A kozmikus sugárzás szubatomi olyan részecskékből áll, mint a protonok, melyek szinte fénysebességgel képesek közlekedni az űrben. Számos különféle esemény, például szupernóva-robbanások során létrejöhetnek, de a legnagyobb energiájú részecskék, az ultranagy energiájú kozmikus sugarak eredete máig nem tisztázott. Ennek egyik oka, hogy a töltött kozmikus sugarak lepattannak a Föld mágneses teréről, így nehéz követni az útjukat.

Az LHAASO indirekt módon közelíti meg a problémát. Több mint 4,4 kilométerrel a tengerszint felett, a szecsuáni Daocsengben, a tibeti fennsík keleti részén levő obszervatórium a sugárzás egy másik formáját, a nagy energiájú gamma-sugarakat méri. Kutatók úgy vélik, hogy ezek forrásai megegyeznek a kozmikus sugarakéval, de mivel a gamma-sugarak egyben elektromágneses hullámok is, egyenes vonalban közlekednek és egyszerűbb őket megfigyelni.

Számos forrás ismert, melyek gamma-sugárzást bocsátanak ki, például a 100 millió elektronvoltnál nagyobb energián is megfigyelt aktív galaxismagok, más néven blazárok – de ezek közül, bár vannak jelei, egyiknél sem erősítették meg, hogy kozmikus sugarak forrásai is lennének.

Az LHAASO négy detektora lesz az első, mely ultranagy energiájú gamma-sugarakat mér 1015 elektronvolt tartományban. A Föld atmoszférájának felső rétege elnyeli ezeket a sugarakat, melyek a folyamat során kisebb energiájú részecskékből álló részecskezáport váltanak ki. Az obszervatórium jelentős tengerszint feletti magasságának köszönhetően képes lesz megfigyelni ezeket a részecskéket, még mielőtt a légkört alkotó atomokkal és molekulákkal kölcsönhatva jóval kisebb energiájú részecskékké bomlanának.

A kozmikus sugarak összetevőinek jobb megértése révén megtudhatjuk, mi építi fel a távoli galaxisokat, valamint hogy milyen folyamatok képesek óriási energiákra felgyorsítani a részecskéket. Az LHAASO-t a pekingi Institute of High Energy Physics kutatóközpont működteti és a tervek szerint 2021-re válik majd teljesen működőképessé.