Některé částice se chovají zvláštně. Částice Amaterasu, která zasáhla Zemi v Utahu v roce 2021, měla takovou energii, že by mohla konkurovat baseballovému míčku hozenému profesionální rychlostí. A přišla z ničeho nic.
No skoro z ničeho nic. Z gigantické prázdnoty vesmíru. Z prázdné části oblohy, kde by se nemělo nic zajímavého dít. A tady je toto monstrum. Pojmenován po bohyni slunce. Protože proč ne?
Tyto duchy lovíme šedesát let.
Nedostatek železa
Podle standardní teorie jsou ultravysoké kosmické záření protony nebo lehká hmota. Protony jsou silné, ale rychle ztrácejí energii. Na obrovské vzdálenosti v mezigalaktickém prostoru zpomalují jako sprinter běžící v přímém počasí. Pokud takový proton na Zemi objevíte, s největší pravděpodobností nepřišel z velké dálky. Nebo bylo zrychleno na rychlosti, které považujeme za nemožné.
Událost Amaterasu tento vzorec narušuje. Jeho energie je srovnatelná se slavnou částicí “Oh-My-God” zaznamenanou v roce 1991. Dvě stě čtyřicet exaelektronvoltů. To je číslo, které je pro mozek těžko pochopitelné. Je přibližně deset milionůkrát větší než kapacita Velkého hadronového urychlovače.
tak co to je?
Vědci z Pennsylvania State University se domnívají, že to vůbec nemusí být proton. Možná je to něco těžkého. Mnohem těžší než železo.
„Kosmické záření s ultravysokou energií ztrácí svou energii pomaleji, pokud jde o supertěžká jádra,“ říká Kohta Muraze, vedoucí výzkumného týmu.
Zní to kontraintuitivně. Těžké předměty se obtížněji zrychlují. Ale v prázdnotě vesmíru se chovají jinak. Udrží energii déle. Cestu přežijí. Těžká kulka udržuje rychlost lépe než pírko.
Mezera v simulacích
Aby vědci tuto hypotézu ověřili, provedli simulace. Počítače vypočítaly načasování mezigalaktického cestování a energetického rozpadu. Matematika ukazuje na jádra s hmotnostmi daleko na vrcholu periodické tabulky. Látky, které málokdy najdeme volně se vznášet v prostoru.
Pokud je to pravda, hledání jejich zdrojů se dramaticky změní. Budeme hledat místa schopná vrhat těžkou hmotu, nejen lehké ionty.
Kde to mohu získat?
Fúze neutronových hvězd. Binární hvězdy umírají společně v brilantním záblesku. Nebo masivní hvězdy kolabující do černých děr s extrémními magnetickými poli. Tyto procesy jsou násilné. Explozivní. Ideální urychlovače.
Ale počkej. Směr přicházející z Amaterasu naznačuje prázdnotu. Žádné hvězdy. Žádné fúze. Jen… temný prostor.
Tady je háček. Nebo je zdroj skrytý za něčím jiným. Nebo magnetická pole ve vesmíru ohnula trajektorii částice natolik, že šipka na mapě ukazuje špatným směrem.
Pohled do budoucnosti
To neřeší všechny problémy. Tohle není úhledná krabice s mašlí. Toto je pouze vodítko: zkontrolujte těžké prvky. Budoucí dalekohledy, jako je AugerPrime v Argentině, budou hledat tuto kompozici. Budou hledat rozdíly ve spektrech severní a jižní oblohy.
Pokud je obloha plná těžkých jader, naše chápání fyziky vysokých energií bude vyžadovat kompletní přepsání. Mysleli jsme si, že známe limity umělých urychlovačů. Příroda se směje. Sbalí kinetickou energii tenisového míčku do drobné částice, menší než vaše řasa, a vystřelí ji na nás ze vzdálenosti miliard světelných let.
Kdo věděl, že prázdnota může být tak hlasitá?
Částice stále přicházejí. Detektory čekají. Hádáme dál.
