لقد اكتشف العلماء أقوى الأشعة الكونية على الإطلاق، ويتم إنتاجها بواسطة مصادر غامضة قريبة نسبيًا من الأرض.
لقد تم رصد الأشعة – التي تتكون من الإلكترونات ونظائرها من المادة المضادة، البوزيترونات – عند طاقات تصل إلى 40 تيرا إلكترون فولت (TeV)، أي 40,000 مرة من طاقة الضوء المرئي.
تم رصدها بواسطة مرصد نظام التصوير الستيريو عالي الطاقة (HESS) في ناميبيا، حيث تفقد الأشعة الطاقة أثناء سفرها عبر الفضاء نتيجة لتفاعلاتها مع الضوء والمجالات المغناطيسية. وهذا يعني أنه من أجل اكتشاف أشعة بهذا القدر من الطاقة، يجب أن تكون مصادرها قريبة نسبيًا. ومع ذلك، فإن ما ينتجها بالضبط لا يزال غير معروف. نشر الباحثون نتائجهم في 25 نوفمبر في مجلة رسائل مراجعة الفيزياء.
<
“هذه نتيجة مهمة، حيث يمكننا أن نستنتج أن الإلكترونات الناتجة من الأشعة الكونية [CRe] من المرجح أن تنشأ من عدد قليل جداً من المصادر في محيط نظامنا الشمسي [[LINK1]]، بحد أقصى بضع آلاف من السنوات الضوئية، وهي مسافة صغيرة جداً مقارنة بحجم مجرتنا،” قالت المؤلفة المشاركة كاثرين إجبيرتس، رئيسة قسم فيزياء الجسيمات التجريبية في جامعة بوتسدام في ألمانيا، في بيان. (للمقارنة، عرض درب التبانة حوالي 100,000 سنة ضوئية.)
ذات صلة: الأرض تعرضت لضربة من أشعة كونية فائقة القوة ‘جسيم الإلهة’، وليس لدينا أي فكرة عن مصدرها
الأشعة الكونية هي جزيئات عالية الطاقة تنتجها الشمس؛ والانفجارات النجمية المعروفة بالسوبرنوفا؛ والنجوم النيوترونية السريعة الدوران المعروفة بالنباضات؛ ومصادر أخرى غير معروفة. عندما تصطدم الأشعة بالغلاف الجوي العلوي للأرض، تنكسر إلى أمطار من الجزيئات التي يمكن اكتشافها على سطح الأرض. لكن إعادة بناء الأشعة التي أنتجت هذه الأمطار الجزيئية هي مهمة شاقة وغير مؤكدة.
<
للعثور على إلكترونات الأشعة الكونية، استخدم الباحثون مرصد HESS، وهو مجموعة من خمسة تلسكوبات بطول 40 قدمًا (12 مترًا) في مرتفعات خوماس في ناميبيا.
على مدار عقد من الزمن، مسحت التلسكوبات الغلاف الجوي العلوي بحثًا عن علامات خافتة من إشعاع تشيرنكوف المتبقي في أعقاب الأشعة سريعة الحركة. تمامًا كما أن الطائرة التي تسير أسرع من سرعة الصوت تخلق انفجارًا صوتيًا، فإن الجسيم الذي يتحرك عبر وسط يبطئ الضوء أسرع من الضوء يخلق توهجًا أزرق باهت حوله.
من خلال البحث عن هذا التوهج واستخدام خوارزميات متقدمة لفرز الضوضاء، أنشأ العلماء طيف طاقة للأشعة التي تضرب الأرض بتفاصيل غير مسبوقة.
انخفضت كميات هذه الأشعة بشكل كبير عند مقاييس الطاقة الأعلى – مما يعني أنه سيكون من الصعب على الكواشف الصغيرة المستندة إلى الفضاء العثور عليها بأعداد كافية. ومع ذلك، أعطى وجود جسيمات ذات طاقة خاصة للعلماء مؤشرًا واضحًا على أن بعض مصادر الأشعة قريبة من كوكبنا.
<
“تحد من التدفقات المنخفضة جدًا عند حدود تيفي الأكبر من إمكانيات المهام الفضائية للتنافس مع هذه القياسات”، قال المؤلف المشارك ماثيو دو نورويس، باحث في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في باريس، في البيان. “لذا، فإن قياسنا لا يوفر فقط بيانات في نطاق طاقة حاسم وغير مستكشف سابقًا، مما يؤثر على فهمنا للجوار المحلي، ولكنه من المحتمل أيضًا أن يبقى معيارًا للسنوات القادمة.”
المصدر: المصدر