Ismeretlen eredetű kozmikus sugarak érkeztek a Földre, a tudósok tanácstalanok

A XX. század végén olyan esemény történt, amelyre nem találtak példát a korábbi tudományos feljegyzésekben a kutatók. A Földre egy hatalmas energiájú sugár érkezett, amely annyira meglepte a tudósokat, hogy szimplán „Oh-My-God” (Úristen!) jelenségnek nevezték el.

Az eset sokáig egyedinek számított, azonban a korábbi eredmények feldolgozása közben egy hasonló sugár nyomaira bukkantak, amely még 2021-ben érhette el a Földet. Ez a nyaláb megközelítőleg 240 exaelektronvolt energiájával rendelkezett. John Matthews, a Salt Lake Cityben található Utah-i Egyetem asztro-részecskefizikusa a Science News szerint úgy fogalmazott:

Ez borzasztóan nagy mennyiségű energia egy elképesztően apró objektumban.

A kozmikus sugarak széles energiájú pályán haladnak át a térben. Azok gyakorisága, amelyeknek az energiaszintje meghaladja a száz exaelektronvoltot, rendkívül ritka. A tudósok becslése szerint átlagosan évszázadonként jut egy ilyen a Föld egy négyzetkilométerére. Továbbá azon esetek száma, ahol az energiaszint meghaladja a 200 exaelektronvoltot, még ennél is jóval ritkább.

Amikor egy kozmikus sugár eléri a Földet, ütközik egy atommaggal a légkörben, és további részecskék zuhatagát hozza létre, amelyek kimutathatók a Föld felszínén. Hogy ezeket a részecskéket észlelni tudják, a kutatók óriási detektortömböket készítettek.

Egy ilyen tömb több mint 500 detektort tartalmaz, és körülbelül 700 négyzetkilométernyi terület megfigyelésére képes. Ettől függetlenül forrásuk meghatározása nem egyszerű feladat.

A probléma az, hogy amikor nagy energiájú kozmikus sugarat észlelünk a Földön, a kapott érkezési irány nem fog a forrás felé mutatni, mert azt eltérítheti bármilyen mágneses tér, amely az útjába kerül

– fogalmaz Noémie Globus, a Kaliforniai Egyetem asztro-részecskefizikusa.

Nehéz feladat

Az eddigi adatok alapján az extrém magas energiájú sugarak nagy valószínűséggel a Tejúton kívülről érkeznek.

A legtöbb tudós úgy véli, hogy ezek olyan helyről származhatnak, ahol a kozmikus hatások szélsőségesek, úgymint a legnagyobb tömegű fekete lyukak közeléből vagy a csillagontó galaxisokból, ahol a csillagképződés nagyságrendekkel gyorsabban történik. Ennek ellenére a kutatók úgy vélik, hogy forrásuk nem lehet túl messze tőlünk, mivel a kozmikus sugarak utazásukkor energiát veszítenek. 

A probléma, hogy Tejútrendszer környezetében jelen lévő mágneses mezők úgy szórják szét a kozmikus sugarakat, mint „köd a fényt”. A tudósoknak figyelembe kell venniük ezt a szórást, hogy nyomon kövessék a sugarakat.

A probléma, hogy a jelenlegi eredmények az űr egy olyan, üres részét jelölik meg forrásként, amelyben alig találhatók galaxisok, és még kevésbé olyanok, ahol heves folyamatok zajlanak.

Tulajdonképpen a semmi felé mutatnak, a tényleges semmi kellős közepére

– fogalmaz Vasiliki Pavlidou, Görögországban dolgozó asztrofizikus.

Véleménye szerint épp ez teszi a helyzetet izgalmassá. Ez valószínűleg arra utal, hogy a tudósok elsiklanak valami felett. Az is lehetséges, hogy a galaxis mágneses mezejéről meglévő információk még nem elegendőek ehhez a kutatáshoz, és a jövőben ezek pontosabb megértésére kell majd törekedni.