Ο νέος χάρτης που αναπτύχθηκε από Κινέζους επιστήμονες του Γαλαξία του Γαλαξία αλλάζει τα δεδομένα σχετικά με τις θεωρίες της κοσμικής ακτινοβολίας

Τα αποτελέσματα “θα δώσουν νέα εικόνα για τις διαδικασίες διάδοσης και αλληλεπίδρασης και την προέλευση των κοσμικών ακτίνων υψηλότερης ενέργειας στον γαλαξία μας”, δήλωσε ο Kazumasa Kawata, του Ινστιτούτου Κοσμικών Ακτίνων στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο στην Kashiwa της Ιαπωνίας.

Η υψηλότερη ενεργειακή κοσμική ακτίνα που έχει ανιχνευθεί ποτέ μεταφέρει πάνω από ένα εκατομμύριο ηλεκτρον βολτ – που ισοδυναμεί με την κινητική ενέργεια ενός μπέιζμπολ που κινείται με 100 mph (160 km/h), ή εκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από τα σωματίδια που δημιουργούνται στο μεγαλύτερο σωματίδιο. Επιταχυντής στη Γη.

Σήμερα, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη σαφή απάντηση σχετικά με την πραγματική πηγή των κοσμικών ακτίνων. Δεδομένου ότι αποτελούνται κυρίως από πρωτόνια, η ηλεκτρικά φορτισμένη φύση τους σημαίνει ότι δεν κινούνται σε ευθεία γραμμή, αλλά εκτρέπονται από τα μαγνητικά πεδία του σύμπαντος. Αυτό σημαίνει ότι βασικές πληροφορίες για τον τόπο γέννησής τους θα χαθούν όταν φτάσουν στη Γη, έγραψε ο Kawata.

Επομένως, μελετώντας τον αριθμό, την κατανομή και το ενεργειακό φάσμα αυτών των ακτίνων γάμμα, οι επιστήμονες μπορούν να δουν την προέλευση της κοσμικής ακτινοβολίας.

Κινέζοι και Ευρωπαίοι επιστήμονες αναπτύσσουν το πιο ευαίσθητο διαστημικό τηλεσκόπιο του είδους του

Λόγω της περιορισμένης ευαισθησίας των ανιχνευτών, προηγούμενες παρατηρήσεις της θολότητας των ακτίνων γάμμα στον Γαλαξία μας πραγματοποιήθηκαν με διαστημικά τηλεσκόπια σε ενέργειες κάτω από ένα τρισεκατομμύριο ηλεκτρονιοβολτ.

Όταν το LHAASO ολοκληρώθηκε το 2021, έγινε το μεγαλύτερο και πιο ευαίσθητο παρατηρητήριο στον κόσμο για την ανίχνευση ακτίνων γάμμα και κοσμικών ακτίνων πολύ υψηλών ενεργειών. Ένα βασικό συστατικό του LHAASO ονομάζεται Kilometer Square Array, ή KM2A, που περιλαμβάνει περίπου 5.200 επιφανειακούς ηλεκτρομαγνητικούς ανιχνευτές και σχεδόν 1.200 υπόγειους ανιχνευτές μιονίων.

Οι ερευνητές αφαίρεσαν πρώτα δεκάδες πηγές ακτίνων γάμμα που είναι μυτερές – αντί διάχυτες – στον γαλαξία. Στη συνέχεια έκαναν μια από τις πιο ολοκληρωμένες και ακριβείς μετρήσεις της κατανομής των εκλάμψεων γάμμα σε ένα ευρύ φάσμα ενέργειας 0,1-1 PeV και σε μια μεγάλη περιοχή του γαλαξία, συμπεριλαμβανομένων των εσωτερικών και εξωτερικών γαλαξιακών επιπέδων.

Προς έκπληξή τους, ο αριθμός των διάσπαρτων ακτίνων γάμμα που μετρήθηκε από το LHAASO είναι δύο έως τρεις φορές υψηλότερος από τις αναμενόμενες συγκρούσεις κοσμικών ακτίνων με διαστρικό αέριο.

Η Κίνα κατασκευάζει το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο βαθέων υδάτων στον κόσμο για να αναζητήσει κοσμικά νετρίνα

Επίσης διαφορετικό από τις προσδοκίες, το ενεργειακό φάσμα της εκπομπής γάμμα μπορεί να εκφραστεί με έναν ενιαίο νόμο ισχύος χωρίς καμία ασυνέχεια, έρχεται σε αντίθεση με τη δημοφιλή θεωρία ότι οι κοσμικές ακτίνες πολύ υψηλής ενέργειας θα παρέμεναν παγιδευμένες από γαλαξιακά μαγνητικά πεδία για μεγάλο χρονικό διάστημα. , οπουδήποτε μεταξύ 10.000 και 10 εκατομμυρίων ετών πριν, πριν τελικά δραπετεύσουν από την πισίνα.

«Η ασυμφωνία υποδηλώνει ότι πρόσθετες πηγές ακτίνων γάμμα είναι κρυμμένες στον γαλαξία μας ή ότι οι πυκνότητες των κοσμικών ακτίνων αλλάζουν ανάλογα με την τοποθεσία στον γαλαξία μας», είπε ο Kawata, ο οποίος εργάστηκε σε ένα έργο Σινο-Ιαπωνικής συνεργασίας που ονομάζεται Tibet AS-gamma. Εμπειρία για πολλά χρόνια.

Ο Kawata σημείωσε ότι θα είναι σημαντικό για τους μεγαλύτερους ανιχνευτές κοσμικής ακτίνας του κόσμου να επιβεβαιώσουν ο ένας τα αποτελέσματα παρατήρησης του άλλου στο μέλλον.

Για παράδειγμα, ένας πρόσφατος χάρτης του Γαλαξία που κυκλοφόρησε από την υπό την ηγεσία των ΗΠΑ IceCube Collaboration, η οποία μελετά κοσμικά νετρίνα χιλιάδες μέτρα κάτω από τον Νότιο Πόλο, έχει παράσχει ισχυρές ενδείξεις αλληλεπιδράσεων μεταξύ κοσμικών ακτίνων και διαστρικού αερίου.

Συνδυάζοντας αυτά τα κομμάτια, οι επιστήμονες θα πρέπει να είναι σε θέση να αποκτήσουν περισσότερες γνώσεις σχετικά με τη μυστηριώδη προέλευση της κοσμικής ακτινοβολίας, είπε.