7월 15, 2024

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과학자들이 “맙소사” 입자의 힘을 지닌 우주선을 발견했습니다.

과학자들이 “맙소사” 입자의 힘을 지닌 우주선을 발견했습니다.

오사카시립대학/교토대학 L-Insight/다케시게 류노스케

유타 대학과 도쿄 대학이 이끄는 공동 망원경 그룹이 관찰한 극도로 에너지가 풍부한 우주선을 그린 작가의 그림입니다. 그는 그것을 ‘아마테라스 입자’라고 불렀습니다.

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CNN

강력한 우주선의 신비한 기원을 이해하려는 우주 과학자들은 은하수 외부에서 지구로 이동했다고 믿는 극히 희귀한 고에너지 입자를 발견했습니다.

육안으로는 보이지 않는 이 원자 입자의 에너지는 허리 높이에서 발가락에 벽돌을 떨어뜨리는 것과 같습니다. 새로운 검색 이는 목요일 사이언스 저널에 게재되었습니다. 이번 연구에서는 이 입자가 지금까지 관측된 것 중 가장 강력한 우주선인 1991년에 발견된 “오 마이 갓(Oh My God)” 입자와 맞먹는다는 사실을 발견했습니다.

우주선(Cosmic Rays)은 우주를 여행하며 끊임없이 지구에 떨어지는 전하를 띤 입자입니다. 저에너지 우주선은 태양에서 방출될 수 있지만 극도로 높은 에너지 우주선은 예외입니다. 그들은 다른 은하계와 은하계 외 출처에서 지구로 여행하는 것으로 믿어집니다.

“손을 뻗으면 1초에 한 개의 우주선이 손바닥을 통과하지만 이는 매우 낮은 에너지입니다.”라고 유타 대학교 연구 교수인 공동 저자인 존 매튜스(John Matthews)는 말했습니다.

“정말로 고에너지 우주선을 얻게 되면, 그것은 100년에 평방 킬로미터당 하나에 해당합니다. 결코 여러분의 손을 통과하지 못할 것입니다.”

유타대학교 제공

유타에 본사를 둔 망원경 배열을 구성하는 우주선 탐지기 중 하나입니다.

수년간의 연구에도 불구하고 이러한 고에너지 입자의 정확한 기원은 여전히 ​​불분명합니다. 이는 블랙홀, 감마선 폭발, 활동은하핵 등 우주에서 가장 에너지 넘치는 현상과 관련이 있는 것으로 생각되지만, 지금까지 발견된 가장 큰 현상은 진공이나 빈 공간, 즉 폭력적인 천체에서 발생하는 것으로 보입니다. 세력은 존재하지 않습니다. 이벤트가 발생했습니다.

일본 신화에 나오는 태양 여신의 이름을 따서 아마테라스 입자라고 불리는 새로 발견된 입자는 망원경 배열(Telescope Array)로 알려진 유타 서부 사막의 우주선 관측소에 의해 관찰되었습니다.

2008년에 가동되기 시작한 망원경 어레이는 700제곱킬로미터(270제곱마일)의 면적을 포괄하는 탁구대 크기의 표면 탐지기 507개로 구성됩니다.
연구에 따르면 30개 이상의 고에너지 우주선을 감지했지만 2021년 5월 27일 유타 상공의 대기를 강타한 아마테라스 입자보다 더 큰 것은 없었습니다. 이 입자는 지구로 떨어지며 탐지기가 이를 포착했습니다.

매튜스는 “각 탐지기에 부딪히는 입자의 수를 보면 1차 우주선의 에너지가 무엇인지 알 수 있다”고 말했다.

이 이벤트는 약 244eV의 계산된 에너지로 23개의 표면 탐지기를 자극했습니다. 30년 전에 발견된 “맙소사” 입자는 320eV였습니다.

참고로 1엑전자볼트는 10억 기가전자볼트에 해당하고, 1기가전자볼트는 10억 전자볼트에 해당합니다. 이것은 아마테라스 입자를 244,000,000,000,000,000,000 MeV로 만들 것입니다. 이에 비해, 오로라에 있는 전자의 일반적인 에너지는 40,000MeV입니다. NASA에 따르면.

유타대학교 제공

유타에 있는 망원경 스테이션에는 별들이 머리 위에서 소용돌이치고 있습니다.

고에너지 우주선은 입자가속기 등 인공 입자가속기보다 수천만 배 더 많은 에너지를 전달합니다. 대형 강입자 충돌기뉴욕대학교 물리학과 글레니스 파라 교수는 지금까지 만들어진 가속기 중 가장 강력한 것이라고 설명했다.

“필요한 것은 대형 강입자 충돌기와 같이 매우 높은 자기장이 있는 영역이지만 자연적입니다. 필요한 조건은 정말 예외적이므로 소스는 매우 드물고 입자는 광대한 우주 전체에 분산되어 있습니다. 지면에 영향을 미칠 가능성은 최소화됩니다.” 이메일.

대기는 입자, 심지어 우주선의 유해한 영향으로부터 인간을 크게 보호합니다. 때로는 컴퓨터 오작동을 일으키기도 합니다. 더 넓게는 입자, 우주 방사선, DNA에 구조적 손상을 일으키고 많은 세포 과정을 변경할 가능성이 있어 우주 비행사에게 더 큰 위험을 초래합니다. NASA에 따르면,.

이러한 초에너지 입자의 근원은 과학자들을 혼란스럽게 합니다.

Telescope Array Collaboration의 대변인인 Matthews는 기록상 가장 큰 두 개의 우주선이 “아주 무작위로” 나타났다고 말했습니다. 경로를 추적해 보면 그러한 입자를 생성할 만큼 높은 에너지가 없는 것 같습니다. 특히 아마테라스 입자는 은하수와 접해 있는 빈 공간인 국부공동(Local Void)으로 알려진 곳에서 발생한 것으로 보입니다.

“우리가 방금 발견한 ‘오 마이 갓’ 입자와 같은 두 가지 고에너지 사건을 보면 아무것도 가리키는 것이 없는 것 같습니다. 그것은 상대적으로 가까운 곳에 있는 것임에 틀림없습니다. 가시 망원경을 사용하는 천문학자들 매튜스는 “큰 것은 아무것도 볼 수 없다”고 말했다. 그리고 정말 폭력적이었다”고 말했다.

“로컬 공백처럼 느껴지는 것에서 비롯됩니다. 공허합니다. 그렇다면 대체 무슨 일이 일어나고 있는 걸까요?”

망원경 배열을 확장하면 몇 가지 답을 얻을 수 있습니다. 일단 완료되면 500개의 새로운 탐지기가 망원경 배열을 통해 대략 지구 크기와 비슷한 2,900제곱킬로미터(약 1,120제곱마일)의 영역에 걸쳐 소나기의 우주선 입자를 포착할 수 있게 됩니다. 로드 아일랜드유타 대학교의 성명에 따르면.