Una rara e estremamente energetica radiazione cosmica ha origini misteriose.

È stato scoperto un nuovo partner per la particella "Oh-My-God".

La particella originale "OMG" è stata osservata dai fisici nel 1991 e mostrava un'impressionante quantità di energia a 320 quintilioni di elettronvolt, paragonabile a una palla da baseball che si muove a una velocità di circa 100 chilometri all'ora.

Gli scienziati hanno ora trovato una nuova particella con energia simile. Nel 2021, l'esperimento Telescope Array con sede vicino a Delta, nello Utah, ha rilevato una particella con un'energia approssimativa fino a 240 exaelettronvolt. C'è un mistero che circonda questa particella poiché i ricercatori non sono in grado di identificare alcuna fonte cosmica che potrebbe averla creata.

La quantità di energia registrata è enorme, soprattutto se si considera che è contenuta in un oggetto incredibilmente piccolo, afferma il fisico delle astroparticelle John Matthews dell'Università dello Utah a Salt Lake City e anche co-portavoce della collaborazione Telescope Array.

I raggi cosmici sono costituiti da protoni e nuclei atomici che viaggiano attraverso lo spazio a energie variabili. Le particelle altamente energetiche superiori a 100 exaelettronvolt sono estremamente rare; gli scienziati stimano che una tale particella colpisca un chilometro quadrato della superficie terrestre circa una volta ogni secolo. Le particelle con oltre 200 exaelettronvolt sono ancora più rare e solo poche sono state rilevate in precedenza.

Quando un raggio cosmico entra in contatto con la Terra, si scontra con il nucleo di un atomo nell'atmosfera, creando una cascata di altre particelle rilevabili sulla superficie terrestre.

Gli scienziati utilizzano grandi array di rilevatori per catturare le particelle più rare e ad alta energia. Il Telescope Array utilizza oltre 500 rilevatori realizzati in scintillatore plastico (un materiale che emette luce quando colpito da una particella carica) che copre un'area di 700 chilometri quadrati. Ulteriori rilevatori misurano la luce ultravioletta proveniente dallo sciame di particelle nel cielo, sebbene questi non fossero attivi quando è arrivata la nuova particella, e in base al tempo in cui i singoli rilevatori scintillatori sono stati colpiti dalla cascata di particelle, gli scienziati possono determinare la direzione della pioggia in arrivo. raggio cosmico e rintracciarne le origini.

Si ritiene che i raggi cosmici ad altissima energia provengano dall’esterno della Via Lattea. Tuttavia, le loro fonti esatte rimangono un mistero. La maggior parte degli scienziati ipotizza che queste particelle vengano accelerate in ambienti cosmici violenti, come i getti di radiazione provenienti da alcuni buchi neri supermassicci o dalle galassie starburst che formano stelle a un ritmo estremamente rapido.

Si ritiene che i raggi cosmici a più alta energia provengano dal vicino vicinato cosmico perché queste particelle perdono energia nel tempo interagendo con lo sfondo cosmico a microonde, che è essenzialmente il bagliore residuo del Big Bang.

Tracciare le origini della particella è complesso a causa dei campi magnetici presenti nella Via Lattea e nei suoi dintorni, che diffondono i raggi cosmici in modo simile a come la luce viene dispersa nella nebbia. Per tracciare l'origine di una particella, è necessario tenere conto di questi effetti di diffusione. Tuttavia, questo processo di retromarcia ha portato ad un vuoto cosmico: regioni dello spazio con poche galassie e poca attività violenta.

Questa scoperta rende questa particella particolarmente interessante, secondo Vasiliki Pavlidou, astrofisico dell'Università di Creta a Heraklion, in Grecia. Nonostante le scoperte significative, la particella in questione sembra aver avuto origine “assolutamente nel mezzo del nulla”, suggerendo la possibilità che gli scienziati potrebbero aver bisogno di estendere la loro comprensione dei campi magnetici della galassia. Pavlidou, che non ha preso parte a questa ricerca, suggerisce che la rarità di eventi ad alta energia significa che ogni nuova rilevazione è significativa.