Οι κοσμικές ακτίνες είναι πραγματικά υπο-ατομικά σωματίδια, κυρίως πρωτόνια (πυρήνες υδρογόνου) και περιστασιακά ήλιο ή βαρύτεροι ατομικοί πυρήνες και πολύ περιστασιακά ηλεκτρόνια. Τα σωματίδια των κοσμικών ακτίνων είναι πολύ ενεργητικά, λόγω του ότι έχουν σημαντική ταχύτητα και επομένως σημαντική ορμή.
Το σωματίδιο Oh-My-God που εντοπίστηκε στη Γιούτα το 1991 ήταν πιθανώς ένα πρωτόνιο που ταξιδεύει στα 0,999 (και προσθέτει άλλα 20 x 9 μετά από αυτό) της ταχύτητας του φωτός και φέρεται να μεταφέρει την ίδια κινητική ενέργεια με ένα μπέιζμπολ που ταξιδεύει στα 90 χιλιόμετρα ώρα.
Η κινητική του ενέργεια εκτιμήθηκε σε 3 x 1020 ηλεκτρονικά βολτ (eV) και θα είχε την ενέργεια σύγκρουσης 7,5 x 1014 eV όταν χτυπήσει ένα ατμοσφαιρικό σωματίδιο - αφού δεν μπορεί να εγκαταλείψει όλη την κινητική του ενέργεια κατά τη σύγκρουση. Τα συντρίμμια που κινούνται γρήγορα μεταφέρουν μερικά από αυτά και υπάρχει και κάποια απώλεια θερμότητας. Σε κάθε περίπτωση, αυτό εξακολουθεί να είναι περίπου 50 φορές η ενέργεια σύγκρουσης που περιμένουμε ότι το Large Hadron Collider (LHC) θα είναι σε θέση να παράγει με πλήρη ισχύ. Αυτό, λοιπόν, σας δίνει μια καλή βάση για να χλευάζετε τους δολοφόνους που εξακολουθούν να είναι πεπεισμένοι ότι το LHC θα καταστρέψει τη Γη.
Τώρα, τα περισσότερα σωματίδια κοσμικών ακτίνων είναι χαμηλής ενέργειας, έως και 1010 eV - και προκύπτουν τοπικά από ηλιακές εκλάμψεις. Μια άλλη πιο ενεργητική τάξη, έως 1015 eV, πιστεύεται ότι προέρχονται από αλλού στον γαλαξία. Είναι δύσκολο να προσδιοριστεί η ακριβής πηγή τους, καθώς τα μαγνητικά πεδία του γαλαξία και το ηλιακό σύστημα αλλάζουν τις τροχιές τους, ώστε να καταλήξουν να έχουν μια ομοιόμορφη κατανομή στον ουρανό - σαν να προέρχονται από παντού.
Αλλά στην πραγματικότητα, αυτές οι γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες προέρχονται πιθανώς από σουπερνόβες - πιθανώς σε μια διαδικασία καθυστερημένης απελευθέρωσης καθώς τα σωματίδια αναπηδούν μπρος-πίσω στο συνεχιζόμενο μαγνητικό πεδίο ενός υπολείμματος σουπερνόβα, προτού καταπέσουν στον ευρύτερο γαλαξία.
Και μετά υπάρχουν εξωγαλακτικές κοσμικές ακτίνες, οι οποίες είναι της ποικιλίας Oh-My-God, με επίπεδα ενέργειας άνω των 1015 eV, ακόμη και σπάνια άνω των 1020 eV - που έχουν τον πιο επίσημο τίτλο κοσμικές ακτίνες εξαιρετικά υψηλής ενέργειας. Αυτά τα σωματίδια ταξιδεύουν πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός και πρέπει να είχαν ένα λάκτισμα για να επιτύχουν τέτοιες ταχύτητες.
Ωστόσο, μια ίσως υπερβολικά υπερβολική αύρα μυστηρίου περιβάλλει παραδοσιακά την προέλευση των εξωγαλαξιακών κοσμικών ακτίνων - όπως φαίνεται στον τίτλο του Ω-Μου-Θεού.
Στην πραγματικότητα, υπάρχουν όρια στο πόσο μακριά μπορεί να προέλθει ένα σωματίδιο εξαιρετικά υψηλής ενέργειας - αφού, εάν δεν συγκρούονται με οτιδήποτε άλλο, θα καταλήξουν τελικά στο όριο των Greisen – Zatsepin – Kuzmin (GZK) . Αυτό αντιπροσωπεύει την πιθανότητα ενός ταχέως κινούμενου σωματιδίου να συγκρούεται τελικά με ένα κοσμικό φωτονίο φόντου μικροκυμάτων, να χάσει ενέργεια ορμής και ταχύτητα στη διαδικασία. Λειτουργεί ότι οι εξωγαλακτικές κοσμικές ακτίνες διατηρούν ενέργειες άνω των 1019 Το eV δεν μπορεί να προέρχεται από πηγή μεγαλύτερη από 163 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη - μια απόσταση γνωστή ως ορίζοντας GZK.
Πρόσφατες παρατηρήσεις του Παρατηρητηρίου Pierre Auger βρήκαν ισχυρή συσχέτιση μεταξύ των εξωγαλαξιακών κοσμικών ακτίνων και της κατανομής των γειτονικών γαλαξιών με ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες. Οι Biermann και Souza έχουν τώρα παρουσιάσει ένα τεκμηριωμένο μοντέλο για την προέλευση των γαλαξιακών και εξωγαλαξιακών κοσμικών ακτίνων - το οποίο έχει πολλές δοκιμαστικές προβλέψεις.
Προτείνουν ότι οι εξωγαλακτικές κοσμικές ακτίνες περιστρέφονται σε υπερμεγέθεις δίσκους προσαύξησης μαύρων οπών, οι οποίοι αποτελούν τη βάση ενεργών γαλαξιακών πυρήνων. Επιπλέον, εκτιμούν ότι σχεδόν όλες οι εξωγαλακτικές κοσμικές ακτίνες που φτάνουν στη Γη προέρχονται από τον Κενταύρο Α. Έτσι, δεν υπάρχει τεράστιο μυστήριο - πράγματι μια πλούσια περιοχή για περαιτέρω έρευνα. Σωματίδια από έναν ενεργό υπερμεγέθη δίσκο αύξησης μαύρης τρύπας σε έναν άλλο γαλαξία παραδίδονται στο κατώφλι μας.
Περαιτέρω ανάγνωση: Biermann and Souza Σε μια κοινή προέλευση γαλαξιακών και εξωγαλαξιακών κοσμικών ακτίνων.
