Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια άγνωστη πηγή κοσμικών ακτίνων υψηλής ενέργειας που βομβαρδίζουν τη Γη από το διάστημα. «Αυτή είναι μια μεγάλη ανακάλυψη», λέει ο John Wefel του κρατικού πανεπιστημίου της Λουιζιάνα και κύριος ερευνητής για το ATIC, Advanced Thin Ionization Calorimeter, ένα όργανο που χρηματοδοτείται από τη NASA με ψηλό μπαλόνι πάνω από την Ανταρκτική. "Είναι η πρώτη φορά που έχουμε δει μια ξεχωριστή πηγή επιταχυνόμενων κοσμικών ακτίνων να ξεχωρίζει από το γενικό γαλαξιακό υπόβαθρο."
Τα νέα αποτελέσματα δείχνουν ένα απροσδόκητο πλεόνασμα ηλεκτρονίων κοσμικών ακτίνων με πολύ υψηλή ενέργεια - 300-800 δισεκατομμύρια ηλεκτρονικά βολτ - που πρέπει να προέρχονται από μια προηγουμένως άγνωστη πηγή ή από τον εκμηδενισμό πολύ εξωτικών θεωρητικών σωματιδίων που χρησιμοποιούνται για την εξήγηση της σκοτεινής ύλης.
«Αυτή η περίσσεια ηλεκτρονίων δεν μπορεί να εξηγηθεί από το τυπικό μοντέλο προέλευσης κοσμικών ακτίνων», δήλωσε ο Wefel. "Πρέπει να υπάρχει μια άλλη πηγή σχετικά κοντά μας που παράγει αυτά τα επιπλέον σωματίδια."
Σύμφωνα με την έρευνα, αυτή η πηγή θα πρέπει να είναι περίπου 3.000 έτη φωτός από τον ήλιο. Θα μπορούσε να είναι ένα εξωτικό αντικείμενο όπως ένα pulsar, mini-quasar, υπολείμμα σουπερνόβα ή μια ενδιάμεση μαζική τρύπα.
«Τα ηλεκτρόνια των κοσμικών ακτίνων χάνουν ενέργεια κατά τη διάρκεια του ταξιδιού τους μέσω του γαλαξία», δήλωσε ο Jim Adams, επικεφαλής της έρευνας ATIC στο Διαστημικό Κέντρο Πτήσης Marshall της NASA στο Huntsville, Ala. «Αυτές οι απώλειες αυξάνονται με την ενέργεια των ηλεκτρονίων. Στις ενέργειες που μετράται από το όργανο μας, αυτές οι απώλειες ενέργειας καταστέλλουν τη ροή σωματιδίων από μακρινές πηγές, γεγονός που βοηθά τις κοντινές πηγές να ξεχωρίζουν. "
Οι επιστήμονες επισημαίνουν, ωστόσο, ότι υπάρχουν λίγα τέτοια αντικείμενα κοντά στο ηλιακό μας σύστημα.
"Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να είναι η πρώτη ένδειξη ενός πολύ ενδιαφέροντος αντικειμένου κοντά στο ηλιακό μας σύστημα που περιμένει να μελετηθεί από άλλα όργανα", δήλωσε ο Wefel.
Μια εναλλακτική εξήγηση είναι ότι το πλεόνασμα των ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας μπορεί να προκύψει από τον αφανισμό πολύ εξωτικών σωματιδίων που προτείνονται για να εξηγήσουν τη σκοτεινή ύλη. Τις τελευταίες δεκαετίες, οι επιστήμονες έμαθαν ότι το είδος του υλικού που αποτελεί το σύμπαν γύρω μας αντιπροσωπεύει μόνο περίπου το 5% της μάζας του. Σχεδόν το 70 τοις εκατό του σύμπαντος αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια (αποκαλείται επειδή η φύση του είναι άγνωστη). Το υπόλοιπο 25 τοις εκατό της μάζας δρα βαρυτικά όπως η κανονική ύλη, αλλά κάνει λίγο άλλο, οπότε συνήθως δεν είναι ορατό.
Η φύση της σκοτεινής ύλης δεν είναι κατανοητή, αλλά πολλές θεωρίες που περιγράφουν πώς λειτουργεί η βαρύτητα σε πολύ μικρές, κβαντικές αποστάσεις προβλέπουν εξωτικά σωματίδια που θα μπορούσαν να είναι καλοί υποψήφιοι για σκοτεινή ύλη.
«Ο αφανισμός αυτών των εξωτικών σωματιδίων μεταξύ τους θα παράγει φυσιολογικά σωματίδια όπως ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια, πρωτόνια και αντιπρωτόνια που μπορούν να παρατηρηθούν από τους επιστήμονες», δήλωσε ο Eun-Suk Seo, επικεφαλής της ATIC στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ, στο College Park.
Το πείραμα ATIC 4.300 λιβρών μεταφέρεται σε υψόμετρο περίπου 124.000 πόδια πάνω από την Ανταρκτική χρησιμοποιώντας ένα μπαλόνι γεμάτο ήλιο περίπου τόσο μεγάλο όσο το εσωτερικό του Superdome της Νέας Ορλεάνης. Ο στόχος του έργου είναι να μελετήσει κοσμικές ακτίνες που διαφορετικά θα απορροφήθηκαν στην ατμόσφαιρα.
Ερευνητές από την ATIC δημοσίευσαν τα αποτελέσματα στο τεύχος 20 Νοεμβρίου του περιοδικού Nature.
Πηγές: NASA, [προστασία μέσω email]
