«Αματεράσου»: Η υπερενεργειακή κοσμική ακτίνα που ανοίγει νέα σελίδα στην αστρονομία και την ιστορία του γαλαξία μας

Έχει ένα εκατομμύριο φορές περισσότερη ενέργεια από τον πιο ισχυρό επιταχυντή που δημιούργησε ποτέ ο άνθρωπος, ο οποίος πιστεύεται ότι μπορεί να δημιουργήσει μόνο φαινόμενα όπως γιγάντιες μαύρες τρύπες σε μακρινούς γαλαξίες.

Το δεδομένο είναι ότι μια κοσμική ακτίνα, ένας κοσμικός κεραυνός εξαιρετικά υψηλής ενέργειας έχει χτυπήσει τη Γη. Έχει ένα εκατομμύριο φορές περισσότερη ενέργεια από τον πιο ισχυρό επιταχυντή στην ιστορία της ανθρωπότητας.

Οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει την τροχιά του, αλλά δεν έχουν βρει κανένα αντικείμενο στον γαλαξία μας ή έξω από αυτόν που θα μπορούσε να εξηγήσει την προέλευσή του. Η ανακάλυψη από το Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο της Οσάκα, που μόλις δημοσίευσε το Science, μοιάζει με την αρχή μιας ταινίας επιστημονικής φαντασίας στην οποία οι ερευνητές, προς το παρόν, έχουν καταφέρει να της δώσουν μόνο έναν αποκαλυπτικό τίτλο: Amaterasu, η θεά του ήλιου της ιαπωνικής μυθολογίας.

Οι κοσμικές ακτίνες είναι φορτισμένα σωματίδια ενέργειας που διασχίζουν το σύμπαν με ταχύτητες κοντά σε αυτή του φωτός. Αυτά με τις χαμηλές ενέργειες παράγονται από τον ήλιο, αλλά αυτά με τις υψηλές ενέργειες είναι εξαιρετικά σπάνια, με αποτέλεσμα οι αστρονόμοι να προτείνουν ότι μπορούν να προέρχονται μόνο έξω από τον γαλαξία μας, καθώς θα απαιτούσε πιο ενεργητικά περιβάλλοντα, όπως το περιβάλλον των μαύρων τρυπών στα κέντρα των μακρινών γαλαξιών.

«Είναι γνωστό ότι προέρχονται από πολύ βίαια φαινόμενα, όπως η έκρηξη ενός σουπερνόβα, η σύγκρουση δύο αστέρων ή όταν μια μαύρη τρύπα καταβροχθίζει ένα σύννεφο αερίου, αλλά πολλά είναι ακόμα άγνωστα για τη φύση και τις ιδιότητές τους», εξηγεί ο αστρονόμος και διευθυντής του ισπανικού Εθνικού Αστρονομικού Αστεροσκοπείου, Rafael Bachiller.

Όταν μιλάμε για υψηλή ενέργεια, μιλάμε για περισσότερο από 10 στην ισχύ των 18 ηλεκτρον βολτ ή, το ίδιο, ένα βολτ εξαηλεκτρονίου (EeV), που είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές περισσότερο από αυτό που μπορεί ο Μεγάλος Επιταχυντής στο CERN στη Γενεύη. Το Amaterasu είχε ενέργεια 244 EeV

Εφόσον πρόκειται για ιονίζουσα ακτινοβολία, σημαίνει ότι έχουν αρκετή ενέργεια για να σχίσουν τα ηλεκτρόνια από τα άτομα και να τα ιονίσουν. Εάν φτάσουν σε δορυφόρους ή στη Γη, ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός μπορεί να καταστραφεί. Αλλά αν χτυπήσει ένα ζωντανό ον, μπορεί να του βλάψει τον βιολογικό ιστό, προκαλώντας μια μετάλλαξη στο DNA.

Ο καθηγητής Toshihiro Fujii, από το Graduate School of Science και το Nambu Yoichiro Institute of Theoretical and Experimental Physics στο Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο της Οσάκα, και μια διεθνής ομάδα επιστημόνων, ανιχνεύουν αυτές τις ακτίνες από το 2008 μέσω του πειράματος Telescope Array. Ένας ανιχνευτής που αποτελείται από 507 σταθμούς που καλύπτουν μια έκταση 700 τετραγωνικών χιλιομέτρων στη Γιούτα των Ηνωμένων Πολιτειών. Ηταν στις 27 Μαΐου 2021 όταν εντόπισαν το Amaterasu.

«Όταν το ανακάλυψα σκέφτηκα ότι πρέπει να ήταν λάθος, καθώς έδειξε ένα επίπεδο ενέργειας πρωτόγνωρο εδώ και δεκαετίες», λέει ο καθηγητής Fujii. Ένα τέτοιο επίπεδο ενέργειας είναι συγκρίσιμο με αυτό της πιο ενεργητικής κοσμικής ακτίνας που έχει παρατηρηθεί ποτέ στην ιστορία, που βαφτίστηκε από επιστήμονες με το καθόλου καθησυχαστικό όνομα Oh-My-God, που χτύπησε τη Γη το 1991 με ενέργεια 320 EeV.

Στις 7 Αυγούστου 1912, ο φυσικός Victor Hess πέταξε ένα μπαλόνι στα 5.300 μέτρα και ανακάλυψε ότι σε αυτό το ύψος υπήρχε τρεις φορές περισσότερη ιονίζουσα ακτινοβολία από ό,τι στη Γη, επομένως η ακτινοβολία έπρεπε να προέρχεται από το διάστημα. Πάνω από έναν αιώνα αργότερα, δεν γνωρίζουμε ακόμη με βεβαιότητα πώς παράγονται ή τις πηγές από τις οποίες προέρχονται.

Το Amaterasu, αυτή τη στιγμή, είναι τόσο μυστηριώδες όσο και η ίδια η Ιαπωνική θεά, αλλά υπάρχει ελπίδα ότι η ανίχνευσή του θα ανοίξει το δρόμο για τους επιστήμονες.

«Δεν έχει εντοπιστεί ένα πολλά υποσχόμενο αστρονομικό αντικείμενο που να ταιριάζει με την κατεύθυνση από την οποία έφτασε, γεγονός που τροφοδοτεί την ύπαρξη άγνωστων ακόμη αστρονομικών φαινομένων με φυσική προέλευση πέρα από το τυπικό μοντέλο», τόνισε ο καθηγητής Fujii.

Αποτελούμενες από φορτισμένα σωματίδια, οι ακτίνες που φτάνουν στη Γη αλλάζουν κατεύθυνση ακολουθώντας τις ιδιότροπες γραμμές των μαγνητικών πεδίων που διαπερνούν το διαστρικό μέσο. Επομένως, για να μάθουμε την προέλευσή τους, αντί να εντοπίζουμε απευθείας τις κοσμικές ακτίνες, μπορούμε να προσπαθήσουμε να παρατηρήσουμε μερικά από τα αποτελέσματα που προκαλούν», εξηγεί ο Bachiller.

Όταν μια ενιαία ενεργειακή κοσμική ακτίνα χτυπά τη Γη, τυπικά αλληλεπιδρά ψηλά στην ατμόσφαιρα της Γης, υφίσταται μια φυσική αντίδραση σωματιδίων με ένα άτομο αέρα, διασπώντας το άτομο. Τα θραύσματα του ατόμου που αναδύονται έχουν συνήθως αρκετή ενέργεια για να θρυμματίσουν, με τη σειρά τους, πρόσθετα άτομα και ούτω καθεξής, σχηματίζοντας μια βροχή από ενεργητικά υποατομικά σωματίδια.

Πέρα από κάθε φαντασία και με την Επιστήμη να πηγαίνει πιο μακριά από ποτέ…

Πηγή: in.gr