Cele mai puternice raze cosmice care plouă pe pământ nu pot proveni din colțurile îndepărtate ale universului, ci din particule grele de materie întunecată care se anihilează în propria noastră curte.
Raze cosmice sunt particule de mare energie care curg constant prin cosmos. Sunt în mare parte din protoni, dar pot fi făcute ocazional din nucleele elementelor grele, cum ar fi heliu și chiar fier. În ciuda faptului că sunt microscopice, ei împachetează un pumn. Fiecare călătorește aproape la viteza luminiiiar cele mai rapide au energii trilioane de ori mai puternice decât cele mai puternice acceleratoare ale noastre de particule.
Astrofizicienii înțeleg originile majorității razelor cosmice. De fiecare dată când există un eveniment energetic în univers, este probabil să producă un duș de raze cosmice. Aceasta poate include supernovas, fuzionarea stelelor și materia fiind înghițită de găuri negre.
Înrudite: 32 de experimente de fizică care au schimbat lumea
Dar nu înțelegem pe deplin originile celor mai puternice raze cosmice. Problema este că, deși există o mulțime de surse energetice pentru ei, aceste surse sunt la miliarde de ani lumină. Aceste particule supraerengizate nu pot parcurge aceste distanțe mari fără a încetini semnificativ. Deci, poate originile lor sunt mult mai aproape de casă.
Și poate originile lor sunt mult mai exotice decât o simplă explozie cosmică. În O lucrare recentă Acest lucru nu a fost încă revizuit de la egal la egal, un astrofizicist rus propune că cele mai puternice raze cosmice provin dintr-o formă exotică de materie întunecată.
Greoi, întunecat și autodistructiv
Acest materie întunecată Particulele ar fi ea însăși foarte grea – mult mai grea decât chiar și cea mai grea particulă cunoscută, quark -ul de sus. Cunoscută sub numele de Scalaron, această particulă de materie întunecată ar fi fost creată în primele momente ale istoriei cosmice, în timpul unei epoci cunoscute sub numele de inflație, când universul a devenit multe ordine de mărime mai mari într -o clipă.
De atunci, Scalaron a rămas în mare parte în fundal, deoarece este invizibil la lumină și afectează restul universului doar prin influența sa gravitațională. Dar foarte, foarte rar, doi scalaroni se pot intersecta – și, în acest proces, se pot anihila reciproc într -un fulger de energie. Acest bliț poate include raze cosmice extrem de energice.
Scalaronii sunt peste tot, astfel încât pot produce raze cosmice cu energie ultra-înaltă în cadrul propriei noastre galaxii. Dar aici ideile distractive trebuie să îndeplinească realitatea observațională. Dacă scalaronii se intersectează prea des, vor produce mai multe raze cosmice cu energie mare decât observăm. În schimb, dacă nu se intersectează și nu se anihilează destul de des, atunci nu se va potrivi cu observațiile cunoscute.
La fel se întâmplă că este posibil ca anihilarea scalarons să fie responsabilă pentru numărul de detectări de raze cosmice cu energie mare pe care le avem; Densitățile și frecvențele de interacțiune se potrivesc cu comportamentul cunoscut al materiei întunecate.
Cu toate acestea, aceasta este o ipoteză tenuoasă. Producția de scalarons în universul timpuriu necesită ajustări la Einstein Teoria relativității generale Este posibil să nu se mențină la o examinare suplimentară. Și există propuneri concurente pentru a explica razele cosmice cu cea mai mare energie. De exemplu, acestea pot fi produse în nori moleculari în propria noastră galaxie, fără a necesita materie întunecată.
Totuși, este o idee interesantă și arată cum extremele universului nostru pot fi folosite ca pat de testare pentru idei radicale. Continuând să urmărim aceste idei, putem găsi alte modalități de a le testa observațional. Și dacă această idee funcționează, aceasta ne va oferi o fereastră nu doar în materie întunecată, ci în universul timpuriu în sine.