თანამედროვე ასტროფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე დიდი გამოცანა შესაძლოა საბოლოოდ ამოხსნილი იყოს. 2021 წელს იუტას შტატში, „Telescope Array“-ის მიერ დაფიქსირებულმა ულტრამაღალი ენერგიის მქონე ნაწილაკმა, რომელსაც იაპონური მითოლოგიის მზის ქალღმერთის პატივსაცემად „ამატერასუ“ უწოდეს, მეცნიერები ჩიხში შეიყვანა. მისი ენერგია იმდენად მაღალი იყო, რომ ის 1991 წელს აღმოჩენილ „Oh-My-God“ ნაწილაკს გაუტოლდა.

პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა, „Physical Review Letters“-ში გამოქვეყნებულ ახალ ნაშრომში, ახალი ჰიპოთეზა წარადგინა. მათი გათვლებით, ყველაზე მაღალი ენერგიის კოსმოსური სხივები შესაძლოა რკინაზე მძიმე ატომური ბირთვები იყოს. ატომური ბირთვები ატომის ცენტრალური, კომპაქტური ნაწილია, სადაც მისი მასის თითქმის მთელი წილია კონცენტრირებული.

რატომ არის „ამატერასუ“ უნიკალური?

კვლევის თანახმად, ულტრამძიმე ბირთვები ვარსკვლავთშორის სივრცეში მოგზაურობისას ენერგიას უფრო ნელა კარგავენ, ვიდრე პროტონები ან მსუბუქი ბირთვები. სწორედ ეს თვისება აძლევს მათ საშუალებას, დედამიწამდე ექსტრემალური ენერგიით მოაღწიონ.

„ამატერასუს“ აღმოჩენა განსაკუთრებით რთული ასახსნელი იყო, რადგან მისი ტრაექტორია კოსმოსურ სიცარიელეს უკავშირდება — რეგიონს, სადაც არ არსებობს წყარო, რომელსაც მსგავსი ენერგიის ნაწილაკების გენერირება შეუძლია. ნაწილაკის ენერგია დაახლოებით 240 ეგზა-ელექტრონ ვოლტს შეადგენს, რაც შედარებისთვის, სწრაფად მოძრავი ჩოგბურთის ბურთის კინეტიკური ენერგიის ტოლფასია.

კოსმოსური კატაკლიზმები, როგორც წყარო

მეცნიერთა ჯგუფმა, რომელშიც იაპონიის იუკავას თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტისა და ვირჯინიის ტექნიკური უნივერსიტეტის წარმომადგენლები შედიოდნენ, კომპიუტერული სიმულაციების მეშვეობით შეისწავლა ნაწილაკების ქცევა. მათ დაადგინეს, რომ ულტრამძიმე ბირთვების წყაროები შესაძლოა იყოს მასიური ვარსკვლავების კოლაფსი შავ ხვრელებად ან დამაგნიტებული ნეიტრონული ვარსკვლავების შეჯახება.

ეს პროცესები სამყაროს ყველაზე ძლიერ აფეთქებებს — გამა-სხივების ანთებებს უკავშირდება. მკვლევარები აღნიშნავენ, რომ მომავალი თაობის ობსერვატორიები, როგორიცაა „AugerPrime“, ამ თეორიის გადამოწმებას და ნაწილაკების შემადგენლობის უფრო ზუსტ დადგენას შეძლებენ.