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Wissenschaftler sagen, dass die in Utah beobachtete mysteriöse kosmische Strahlung von außerhalb unserer Galaxie kam

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SALT LAKE CITY – Weltraumforscher, die den mysteriösen Ursprung der starken kosmischen Strahlung verstehen wollen, haben ein äußerst seltenes, hochenergetisches Teilchen entdeckt, von dem sie glauben, dass es von außerhalb der Milchstraße zur Erde gelangt ist.

Die Energie dieses für das bloße Auge unsichtbaren subatomaren Teilchens entspricht laut den Autoren der Studie dem Fall eines Ziegelsteins aus Hüfthöhe auf den Zeh. Neue Suche Es wurde am Donnerstag in der Zeitschrift Science veröffentlicht. Die Studie ergab, dass sie mit der energiereichsten jemals beobachteten kosmischen Strahlung konkurriert, die 1991 entdeckt wurde.

Kosmische Strahlung sind geladene Teilchen, die durch den Weltraum reisen und ständig auf die Erde fallen. Von der Sonne kann kosmische Strahlung niedriger Energie ausgehen, extrem energiereiche kosmische Strahlung ist jedoch eine Ausnahme. Es wird angenommen, dass sie von anderen Galaxien und extragalaktischen Quellen zur Erde reisen.

„Wenn Sie Ihre Hand ausstrecken, durchdringt jede Sekunde eine kosmische Strahlung Ihre Handfläche, aber das ist wirklich energiearmes Zeug“, sagte der Co-Autor der Studie, John Matthews, ein Forschungsprofessor an der University of Utah.

„Wenn Sie diese hohe Energie (kosmische Strahlung) erhalten, ist es eher eine pro Quadratkilometer pro Jahrhundert. Sie gehen nie durch Ihre Hand.“

Trotz jahrelanger Forschung bleibt der genaue Ursprung dieser hochenergetischen Teilchen unklar. Man geht davon aus, dass sie mit den energiereichsten Phänomenen im Universum in Zusammenhang stehen, beispielsweise solchen, an denen Schwarze Löcher, Gammastrahlenausbrüche und aktive Galaxienkerne beteiligt sind. Die größten bisher entdeckten Phänomene scheinen jedoch aus Vakuumräumen oder dem leeren Raum zu entstehen – wo heftige Himmelskörper entstehen Kräfte existieren nicht. Ereignisse sind passiert.

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Verfolgung hochenergetischer kosmischer Strahlung

Das neu entdeckte Teilchen, das nach der Sonnengöttin in der japanischen Mythologie Amaterasu-Teilchen genannt wird, wurde von einem Observatorium für kosmische Strahlung in der westlichen Wüste Utahs beobachtet, das als Telescope Array bekannt ist.

Das 2008 in Betrieb genommene Teleskop-Array besteht aus 507 Oberflächendetektoren in der Größe einer Tischtennisplatte, die eine Fläche von 270 Quadratmeilen abdecken. Es wurden mehr als 30 hochenergetische kosmische Strahlen entdeckt, aber keines war größer als das Amaterasu-Teilchen, das am 27. Mai 2021 die Atmosphäre über Utah traf und Sekundärteilchen auf die Erde fallen ließ, wo Detektoren sie auffingen, heißt es in der Studie.

„Man kann sich die Anzahl der Teilchen ansehen, die auf jeden Detektor treffen, und das sagt einem, wie hoch die Energie der primären kosmischen Strahlung ist“, sagte Matthews.

Dieses Ereignis erregte 23 Oberflächendetektoren mit einer berechneten Energie von etwa 244 eV. Die energiereichste kosmische Strahlung, die jemals beobachtet wurde und vor mehr als 30 Jahren entdeckt wurde, betrug 320 eV.

Als Referenz: 1 Exaelektronenvolt entspricht 1 Milliarde Gigaelektronenvolt und 1 Gigaelektronenvolt entspricht 1 Milliarde Elektronenvolt. Dies würde das Amaterasu-Teilchen zu 244.000.000.000.000.000.000 MeV machen. Im Vergleich dazu beträgt die typische Energie eines Elektrons in einem Polarlicht 40.000 MeV. Laut NASA.

Hochenergetische kosmische Strahlung transportiert zig Millionen Mal mehr Energie als jeder künstliche Teilchenbeschleuniger wie ein Teilchenbeschleuniger. Large Hadron ColliderGlenys Farrar, Professor für Physik an der New York University, erklärte, dass es sich um den leistungsstärksten Beschleuniger handelt, der jemals gebaut wurde.

„Was benötigt wird, ist eine Region mit sehr hohen Magnetfeldern – wie ein supergroßer LHC, aber natürlich. Die erforderlichen Bedingungen sind wirklich außergewöhnlich, daher sind die Quellen sehr, sehr selten und die Teilchen sind über das riesige Universum verstreut.“ „Die Partikel sind im gesamten riesigen Universum verstreut und daher nicht an der Studie beteiligt“, sagte Farrar, der nicht an der Studie beteiligt war, per E-Mail. „Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Asteroid mit der Erde kollidiert, ist sehr gering.“

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Die Atmosphäre schützt den Menschen weitgehend vor schädlichen Auswirkungen von Partikeln, sogar vor kosmischer Strahlung Manchmal kommt es zu Fehlfunktionen des Computers. Partikel und Weltraumstrahlung im weiteren Sinne stellen ein größeres Risiko für Astronauten dar, da sie möglicherweise strukturelle Schäden an der DNA verursachen und viele zelluläre Prozesse verändern können. Laut NASA.

Geheimnisvolle Quelle

Die Quelle dieser ultraenergetischen Teilchen gibt den Wissenschaftlern Rätsel auf.

Die beiden größten jemals aufgezeichneten kosmischen Strahlen seien „irgendwie zufällig“ aufgetaucht – wenn man ihre Bahnen verfolgt, scheint es nichts zu geben, das energiereich genug ist, um solche Teilchen zu erzeugen, sagte Matthews, ein Sprecher der Telescope Array Collaboration. Insbesondere das Amaterasu-Teilchen scheint aus dem sogenannten lokalen Hohlraum entstanden zu sein, einem leeren Raumbereich, der an die Milchstraße grenzt.

„Wenn man sich die beiden Ereignisse mit höherer Energie ansieht – das, was wir gerade gefunden haben, das Teilchen von 1991 –, scheinen sie auf nichts hinzuweisen. Sie müssen etwas relativ nahes sein. Astronomen, die sichtbare Teleskope verwenden, können sie nicht sehen.“ “ „Alles, was wirklich groß und gewalttätig ist“, sagte Matthews.

„Es kommt aus einem Bereich, der sich wie ein lokaler leerer Raum anfühlt. Es ist eine Leere. Was ist also los?“

Eine Erweiterung des Teleskop-Arrays könnte einige Antworten liefern. Nach der Fertigstellung werden 500 neue Detektoren es dem Teleskop-Array ermöglichen, durch kosmische Strahlung erzeugte Teilchenschauer auf einer Fläche von 1.120 Quadratmeilen einzufangen – einer Fläche, die ungefähr der Größe des Planeten Erde entspricht. Rhode IslandLaut einer Mitteilung der University of Utah.

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Magda Franke

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