Een telescooparray-experiment heeft voor het eerst een extreem hoogenergetische kosmische straling gedetecteerd, die twijfel doet rijzen over de oorsprong ervan omdat deze verwijst naar de leegte van het universum en de huidige theorieën over de oorsprong van kosmische straling en de hoge-energiefysica in twijfel trekt. Onderzoekers die betrokken waren bij een telescooparray-experiment kondigden de detectie aan van een kosmische straal met buitengewone energie.
Dit deeltje is afkomstig van buiten de Melkweg en heeft een verbazingwekkende energie van meer dan 240 Angström elektronvolt (EeV). Ondanks deze belangrijke ontdekking blijft de exacte oorsprong ervan ongrijpbaar, aangezien de richting van aankomst niet wijst op een bekende astronomische entiteit.
Kosmische straling zijn subatomair geladen deeltjes die uit de ruimte komen, waarvan ultrahoge energie kosmische straling (UHECR's) een zeldzaam en ongewoon krachtig type is. De energie van deze kosmische straling met ultrahoge energie overschrijdt 1EeV, wat ongeveer een miljoen keer de energie is van door mensen gemaakte deeltjesversnellers. Er wordt aangenomen dat ze afkomstig zijn van de meest energetische verschijnselen in het universum, zoals die waarbij zwarte gaten, gammaflitsen en actieve galactische kernen betrokken zijn. Hun exacte fysica en versnellingsmechanismen zijn echter nog steeds niet volledig begrepen. De frequentie van deze hoogenergetische kosmische straling is zo laag – geschat op minder dan één deeltje per vierkante kilometer per honderd jaar – dat detectie ervan zeldzaam is en instrumenten met enorme verzamelgebieden vereist.
Unieke ontdekking van telescooparray
Op 27 mei 2021 detecteerde het "Telescope Array" (TA) experiment, een grootschalige oppervlaktedetectorarray in Utah met een effectief detectiegebied van 700 vierkante kilometer, met succes een ultrahoogfrequente elektromagnetische puls met een energie van ongeveer 244EeV, wat van baanbrekende betekenis is.
De onderzoekers merken op dat, gegeven de extreem hoge energie van het deeltje, het slechts relatief weinig zou moeten worden afgebogen door het magnetische veld op de voorgrond, en dat de aankomstrichting daarom nauwer gerelateerd zou moeten zijn aan de bron. De resultaten laten echter zien dat de aankomstrichting ervan geen voor de hand liggend bronstelsel onthult, noch enig ander bekend object waarvan wordt aangenomen dat het potentiële bronnen van UHECR zijn.
In plaats daarvan wijst de aankomstrichting op een gat in de grootschalige structuur van het heelal: een gebied met heel weinig sterrenstelsels. Wetenschappers denken dat dit kan duiden op een veel grotere magnetische afbuiging dan voorspeld door modellen van het magnetische veld van de Melkweg, een onbekende bron in de extragalactische omgeving, of een onvolledig begrip van de bijbehorende hoogenergetische deeltjesfysica.
Referenties:
DOI:10.1126/science.abo5095
Gecompileerde bron:
ScitechDagelijks