Naučnici su pratili poreklo ultraenergetske čestice Amaterasu, zabeležene 2021. sa energijom ~40 miliona puta većom od čestica iz LHC-a. Nova analiza koristeći Approximate Bayesian Computation sugeriše da čestica verovatno potiče iz obližnjih zvezdanih galaksija (npr. M82), a ne iz Local Void. Istraživanje je objavljeno 28. januara u The Astrophysical Journal.
Tajanstvena „boginja sunca“ Amaterasu: naučnici prate poreklo ultraenergetske čestice
An illustration showing a cosmic ray hitting the Telescope Array experiment's detectors in 2021. | Credit: Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige
Naučnici istražuju poreklo jedne od najenergetskijih čestica ikada detektovanih na Zemlji. Čestica Amaterasu, nazvana po japanskoj boginji sunca, prvi put je zabeležena 2021. godine i nosi energiju koja je oko 40 miliona puta veća od energije pojedinačnih čestica ubrzanih u Velikom hadronskom sudaraču (LHC).
Šta je Amaterasu?
Amaterasu je primer ultra-visokoenergetskog kosmičkog zračenja — naelektrisane čestice koje kroz svemir lete brzinom bliskom brzini svetlosti. To je drugi najenergetskiji kosmički zrak ikada zabeležen, posle čestice poznate iz 1991. godine kao Oh-My-God. Zbog ekstremnih energija i velike retkosti, poreklo takvih čestica ostaje jedno od otvorenih pitanja moderne astrofizike.
Neočekivana smernica: Local Void
Neobičnost Amaterasu dodatno je pojačana time što se, prema ranijim procenama, čini da njegova putanja vodi iz pravca poznatog kao Local Void — regiona prostora relativno osiromašenog galaksijama i sredinama koje se obično povezuju sa proizvodnjom ultraenergetskih čestica, poput ostataka supernova ili centralnih regija aktivnih galaksija sa supermasivnim crnim rupama.
Nova analiza i mogući izvori
Francesca Capel i Nadine Bourriche iz Max Planckovog instituta za fiziku primenile su novu, na podacima zasnovanu statističku metodu kako bi pratili moguću putanju Amaterasu kroz međuzvezdana i međugalaktička magnetna polja. U svom modelu su koristile tehniku Approximate Bayesian Computation (ABC) u tri dimenzije i uporedile simulacije realističnih fizičkih uslova sa posmatračkim podacima.
Bourriche: Naši rezultati sugerišu da Amaterasu verovatnije potiče iz relativno bliskih zvezdanih galaksija, poput M82, nego iz niskog gustinskog regiona kao što je Lokalna Praznina.
Analiza je proizvela niz mapa verovatnoće koje ukazuju na moguće tačke porekla izvan Local Void, a posebno ističe galaksije bogate formiranjem zvezda kao verovatne kandidate za fabrike ovakvih čestica.
Zašto je ovo važno?
Razumevanje izvora ultra-visokoenergetskih kosmičkih zraka može otkriti mehanizme kojima Univerzum ubrzava materiju do ekstremnih energija, kao i okruženja u kojima je moguće proučavati ponašanje materije u takvim uslovima. Tim takođe ističe da unapređenje statističkih metoda i dalje povećava informativnu vrednost raspoloživih posmatranja.
Rad istraživača je objavljen 28. januara u časopisu The Astrophysical Journal.
Pomozite nam da budemo bolji.
