Oh-My-God čestica je zabeležena 15. oktobra 1991. kao najenergetskiji kosmički zrak do sada — oko 320 EeV (~48 J), što je energija neobična za subatomske čestice. Takve energije premašuju očekivani GZK limit, pa primarni izvor mora biti relativno lokalno, ali nijedan poznati lokani izvor ne objašnjava podatke. Pierre Auger opservatorija u Argentini sa ~1.600 detektora nastavlja da prikuplja dokaze i sužava moguće izvore, dok poreklo ovih čestica ostaje nerazjašnjeno.
Oh-My-God Čestica: Najenergetskiji Kosmički Zrak Koji Još Zbunjuje Naučnike
D-VISIONS/Shutterstock
Ispod zasneženih vrhova Anda, među razbacanim stenama i niskim žbunjem, stoji 12-tonska posuda od polietilena koja u sebi drži oko 3.000 galona (≈11.000 litara) čiste vode. Sve oko nje, raspoređeno na površini od skoro 3.000 km², nalazi se još oko 1.599 takvih rezervoara — deo je to Pierre Auger opservatorije, najveće mreže detektora za ekstremno visokoenergetske kosmičke zrake. Ti „čuvari“ neprestano posmatraju nebo u potrazi za događajima koji su jednom, pre više od tri decenije, iznenadili fizičare.
Triff/Shutterstock
Kako je otkrivena
Noć 15. oktobra 1991. ostala je upamćena po registraciji izuzetno snažnog vazdušnog pljuska (air shower) od strane Fly's Eye opservatorije Univerziteta u Juti, smeštene u izolovanom području Dugway Proving Ground. Analizom raspada čestica u atmosferi naučnici su rekonstruisali osobinu primarnog kosmičkog zraka — čestica toliko energije da joj je nadimak postao Oh-My-God.
00one/Getty Images
Kolika je bila energija?
Procena energije primarnog kandidata iznosi oko 320 exaelektronvolti (320 EeV), što je približno 3,2 × 1020 eV ili oko 48 džula. To znači da je mala subatomska čestica prenela energiju sličnu udarcu teniske loptice pri brzini većoj od 90 mph — za subatomske razmere apsolutno neverovatno. U poređenju sa sudarima u Velikom hadronskom sudaraču (LHC), koji rade pri energijama reda veličine 1012–1013 eV, Oh-My-God čestica nosi desetine miliona puta veću energiju po čestici.
Print Collector/Getty Images
Zašto je to problem za teoriju?
Postoji teorijsko ograničenje poznato kao GZK (Greisen–Zatsepin–Kuzmin) limit: interakcije ultraenergetskih protona sa kosmičkim mikrotalasnim pozadinskim zračenjem (CMB) trebalo bi da ih efikasno „ugase“ na razdaljinama iznad stotinak megaparseka. Drugim rečima, čestice sa ovako ekstremnom energijom ne bi trebalo da stižu do nas iz vrlo udaljenih delova univerzuma. Pošto nijedan očigledan lokalni, toliko snažan izvor nije uočen, poreklo Oh-My-God događaja ostaje enigma.
Sobrevolando Patagonia/Shutterstock
Šta radu naučnici sada rade?
Pierre Auger opservatorija u Mendozi, Argentina, koristi mrežu od ~1.600 vodom ispunjenih Čerenkovljevih detektora i fluorescentnih teleskopa da beleži takve vazdušne pljuskove i preciznije odredi dolazne pravce i sastav primarnih čestica. Tokom godina registrovani su i drugi veoma energetskih događaji, što potvrđuje da nije bila reč o grešci instrumenata. Dosadašnji podaci pokazuju da ekstremni kosmički zraci dolaze iz različitih pravaca — što ukazuje na više izvora, a ne na jednu tačku.
Mogući izvori i otvorena pitanja
Među kandidatima su aktivne galaktičke jezgre (kvazari), gama-minus-tražni fenomeni, sudari neutronskih zvezda i drugi ekstremni procesi. Takođe postoje egzotične hipoteze koje uključuju raspad vrlo masivnih čestica ili nepoznate astrofizičke mehanizme. Ipak, nijedna ideja za sada ne objašnjava sve osobenosti zabeleženih događaja.
Zaključak: Oh-My-God čestica je primer kako univerzum još može iznenaditi. Iako su naučnici značajno napredovali u prikupljanju podataka i eliminaciji instrumentalnih grešaka, poreklo ovih ekstremnih kosmičkih zraka i dalje je nerazrešen problem — i potraga se nastavlja.
Pomozite nam da budemo bolji.
