Astronomii au detectat o emisie de raze cosmice de energie ultra-înalta, una dintre cele mai energetice raze cosmice observate vreodata. Aceasta particula rara si extrem de încarcata energic care cade pe Pamânt provoaca nedumerire, pentru ca provine dintr-o regiune aparent goala a spatiului. Particula a fost numita Amaterasu, dupa numele zeitei Soarelui din mitologia japoneza, relateaza The Guardian si CNN. Razele cosmice de joasa energie pot emana de la Soare, dar cele de energie extrem de mare sunt exceptionale. Se crede ca aceste particule calatoresc spre Pamânt din alte galaxii si surse extragalactice. Razele cosmice cu o energie extrem de mare sunt foarte rare, dar pot atinge mai mult de 1.018 electroni-volti sau pâna la un exa-electron-volti (EeV), o energie de aproximativ un milion de ori mai mare decât cea obtinuta de cele mai puternice acceleratoare de particule din lume. Se crede ca numai cele mai puternice evenimente cosmice, la scari care depasesc cu mult explozia unei stele, sunt capabile sa produca astfel de particule energetice. Însa Amaterasu pare sa fi aparut din Vidul Local, o zona goala a spatiului care margineste galaxia Calea Lactee. "Îi urmariti traiectoria pâna la sursa si nu exista nimic suficient de energetic pentru a o fi produs", a declarat profesorul John Matthews, de la Universitatea din Utah, coautor al articolului din revista Science care descrie descoperirea. "Acesta este misterul acestui lucru - ce naiba se întâmpla?" spune cercetatorul. În ciuda anilor de cercetare, originile exacte ale acestor particule de mare energie nu sunt înca clare. Se crede ca acestea sunt legate de cele mai energetice fenomene din univers, cum ar fi cele care implica gauri negre, explozii de raze gamma si nuclee galactice active, însa cele mai mari descoperite pâna acum par sa provina din goluri sau din spatiul gol - unde nu au avut loc evenimente celeste violente. O ENERGIE URIASA SI UN MISTER Particula Amaterasu are o energie care depaseste 240 de exa-electronvolti (EeV), de milioane de ori mai mare decât particulele produse în Large Hadron Collider, cel mai puternic accelerator de particule construit vreodata pe Pamânt. Aceasta este depasita doar de particula Oh-My-God, o alta raza cosmica de energie ultra-înalta, cu o energie de 320 EeV, detectata în 1991. "Lucrurile la care oamenii se gândesc ca fiind încarcate de energie, cum ar fi supernovele, nu sunt nici pe departe suficient de energetice pentru acest lucru", a declarat Matthews. "Ai nevoie de cantitati uriase de energie, câmpuri magnetice foarte mari, pentru a tine particula în timp ce aceasta este accelerata", explica profesorul. "Când am descoperit pentru prima data aceasta raza cosmica de energie ultra-înalta, am crezut ca trebuie sa fi fost o greseala, deoarece arata un nivel de energie fara precedent în ultimele trei decenii", a marturisit Toshihiro Fujii, profesor asociat la Universitatea Metropolitana din Osaka, Japonia. "Nu a fost identificat niciun obiect astronomic promitator care sa se potriveasca cu directia din care a sosit raza cosmica, ceea ce sugereaza posibilitati de fenomene astronomice necunoscute si noi origini fizice dincolo de Modelul Standard", a spus Toshihiro Fujii. Urmarirea traiectoriei sale în sens invers indica spre spatiul gol. În mod similar, particula Oh-My-God nu are o sursa vizibila. Oamenii de stiinta sugereaza ca acest lucru ar putea indica o deviere magnetica mult mai mare decât cea prezisa, o sursa neidentificata în Vidul Local sau o întelegere incompleta a fizicii particulelor de înalta energie. "Aceste evenimente par sa provina din locuri complet diferite de pe cer. Nu este ca si cum ar exista o singura sursa misterioasa", a declarat profesorul John Belz de la Universitatea din Utah, coautor al lucrarii. "Ar putea fi vorba de defecte în structura spatiu-timp, de corzi cosmice care se ciocnesc. Adica, sunt doar idei nebunesti pe care oamenii le au, pentru ca nu exista o explicatie conventionala", recunoaste el. CUM A FOST DESCOPERITA AMATERASU Un potential candidat pentru acest nivel de energie ar fi o gaura neagra supermasiva aflata în inima unei alte galaxii. În apropierea acestor entitati vaste, materia este redusa la structurile sale subatomice, iar protonii, electronii si nucleele sunt aruncati prin univers cu o viteza apropiata de cea a luminii. Razele cosmice, ecouri ale acestor evenimente ceresti violente, se revarsa aproape constant pe Pamânt si pot fi detectate de instrumente, cum ar fi Observatorul Telescope Array din Utah, care a descoperit particula Amaterasu. Când razele cosmice din spatiu lovesc atmosfera, ele se ciocnesc cu moleculele de aer, dând nastere la particule secundare subatomice - electroni si pozitroni - care cad în cascade, cunoscute sub numele de ploi de particule. Pentru a capta aceste particule se folosesc detectoare speciale, care constau, de obicei, în statii de scintilatie de suprafata care acopera suprafete mari. Acesta este cazul observatorului utilizat de echipa de cercetatori. Telescope Array contine 507 scintilatoare, fiecare masurând 3 metri patrati, amplasate pe o suprafata de 1,2 km2 în desertul Utah din SUA. Telescopul Array este pozitionat în mod unic pentru a detecta razele cosmice de energie ultra-înalta. Acesta se afla la aproximativ 1.200 m, punctul ideal de elevatie care permite dezvoltarea maxima a particulelor secundare, dar înainte ca acestea sa înceapa sa se dezintegreze. Amplasarea sa în desertul din Utah ofera conditii atmosferice ideale din doua puncte de vedere: aerul uscat este crucial, deoarece umiditatea va absorbi lumina ultravioleta necesara pentru detectare, iar cerul întunecat din regiune este esential, deoarece poluarea luminoasa va crea prea mult zgomot si va întuneca razele cosmice. Telescope Array, care a început sa functioneze în 2008, a observat mai mult de 30 de raze cosmice de energie ultra-înalta, dar niciuna mai mare decât particula Amaterasu, care a lovit atmosfera deasupra statului Utah la 27 mai 2021, facând sa ploua cu particule secundare la sol, unde au fost preluate de detectoare, potrivit studiului. Atmosfera îi protejeaza în mare masura pe oameni de orice efect nociv al particulelor, desi razele cosmice provoaca uneori perturbari ale computerielor. Particulele, si radiatiile spatiale în general, reprezinta un risc mai mare pentru astronauti, având potentialul de a provoca daune structurale la nivelul ADN-ului si de a altera multe procese celulare, potrivit NASA.
