Kozmik hız sınırını kıran parçacık: Oh My God Parçacığı

15 Ekim 1991 gecesi “Oh-My-God” parçacığı Utah gökyüzüne çarptı.

Uzaydan gelen bir kozmik ışın, 320 kişi elektron voltuna (EeV) sahipti, insanlığın inşa ettiği en güçlü hızlandırıcı olan CERN Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda bulunan parçacıklardan milyonlarca kat daha fazlası. Parçacık o kadar hızlı gidiyordu ki, bir yıl boyunca ışıkla yapılan bir yarışta, saçların binde biri tarafından kaybedilmiş olurdu. Onun enerjisi, bir ayak parmağı üzerine düşmüş bir bowling topuyla aynıydı. Ama bowling topları, yıldızlar olduğu kadar çok atom içerir. Utah Üniversitesi’nden bir astrofizik olan David Kieda, “Daha önce hiç kimsenin bu kadar çok enerjiyi daha önce tek bir parçacık haline getirebileceğini düşünmemiştim” dedi.

Protonun hızı, ışık hızının 99.99999999999999999999951 % ‘iydi.

“Çok kaba bir deneyimdi,” dedi Flys Eye ile Luo’yu ve diğer birçok kişiyi çalıştıran Kieda. “Ama çalıştı - bu oydu.”

Oh-My-God parçacığının (bilgisayar programcısı ve Autodesk kurucusu John Walker’ın daha önceki bir Web makalesinde belirttiği gibi) hafifçe parlıyordu. Bir sonraki yaz Fly’s Eye verilerinde fark edildi ve grubun ekstra bir yıl ikna edilmesinin ardından kendileri sinyal gerçek oldu. Parçacık, Kenneth Greisen, Georgiy Zatsepin ve Vadim Kuzmin tarafından onlarca yıl önce işlenen kozmik hız sınırını kırmıştı. Bu durum, yaklaşık 60 EeV’nin ötesinde enerjilenmiş herhangi bir parçacığın uzaya yayılan arka plan radyasyonu ile etkileşime gireceğini ve böylece hızla enerji attığını ve yavaşladığını iddia etti. Bu “GZK cutoff”, Oh-My-God partikülünün, yakın zamanda ve yakın bir zamanda, muhtemelen galaksilerin yerel üstkümesi içinde ortaya çıkmış olması gerektiğini ileri sürdü. Ancak, böyle bir parçacığı üretmek için, hayal edilemeyen büyüklük ve gücün astrofizik bir hızlandırıcısı gerekli olacaktır. Bilim adamları, parçacığın geldiği yöne baktığında, türden hiçbir şey göremediler.

Oh-My-God parçacığı nereden geldi? Nasıl var olabilir ki?

Sorular astrofizikçileri, daha sonra, yüzlerce bin daha fazla “ultra-yüksek enerjili kozmik ışınları” 60 EeV kesintisinin üzerindeki birkaç yüz “trans-GZK” olayı dahil olmak üzere, 1 EeV’den daha yüksek enerjilerle kaydeden daha büyük, daha sofistike dedektörler yapmaya yöneltmişti. 320 EeV’ye ulaşıyor). GZK hız sınırını kırarak, bu parçacıklar şimdiye kadar yapılmış en uzak tahminlerden birine meydan okuyordu. Başka türlü erişilemeyen ölçeklerde fizik kurallarına bir pencere sunmaları mümkün gözüküyordu - belki de parçacık fiziğini kozmosun bir bütün olarak evrimi ile ilişkilendiriyorlardı. En azından, teleskop merceklerinde sadece pırıltıları olan sıradışı astrofiziksel nesnelerin çalışmalarını ortaya koymaya söz verdiler. Ama yıllar geçtikçe, parçacıklar her yöne doğru algılayıcılar arasında ışığın fırçalarını süpürüp süpürdükçe, süper kütleli kara deliklerin veya çarpışan gökadaların yerleri ile eşleştirilebilecek bir anlatım modeli yapmak yerine, karışıklık yarattılar. “Herhangi bir özel teori ile kozmik-ışın verisini açıklamak zordur” diyor Pennsylvania State Üniversitesi’nde yarı-enerjili kozmik ışınlarda uzmanlaşmış yarı astrofizik olan Paul Sommers. “Teklif ettiğiniz herhangi bir şeyle ilgili sorunlar var.”

Yakın geçmişte, gökyüzündeki kozmik ışın “sıcak nokta” nın keşfiyle, ilgili yüksek enerjili kozmik parçacıkların algılanması ve daha tanıdık enerjilerdeki fiziğin daha iyi anlaşılmasıyla, araştırmacılar ultrahigh’i anlama arayışındaki ilk dayanakları sağlamıştır. -enerji kozmik ışınları. Chicago Üniversitesi’nde teorik bir astrofizik olan Tim Linden, “İşleri çok hızlı bir şekilde öğreniyoruz” dedi.