เว็บสล็อต โฟตอนพลังงานสูงสุดที่เคยเห็นมาจากเนบิวลาปู

เว็บสล็อต รังสีแกมมาบางส่วนในซุปเปอร์โนวามีพลังงานมากกว่า 100 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ นักฟิสิกส์พบแสงพลังงานสูงสุดเท่าที่เคยมีมา มันเล็ดลอดออกมาจากซากที่เหลือเมื่อดาวระเบิด

แสงนี้เดินทางมายังโลกจากเนบิวลาปู ซึ่งเป็นเศษซากของการระเบิดของดาวฤกษ์หรือซูเปอร์โนวา ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 6,500 ปีแสงในทางช้างเผือก การ ทดลอง AS-gamma ของทิเบตจับอนุภาคของแสงหรือโฟตอนหลายตัวจากเนบิวลาที่มีพลังงานสูงกว่า 100 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์นักวิจัยรายงานในการศึกษาที่ได้รับการยอมรับในPhysical Review Letters แสงที่มองเห็นได้เปรียบเสมือนมีพลังงานเพียงไม่กี่อิเล็กตรอนโวลต์

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะเคยค้นหาโฟตอนด้วยพลังงานเหล่านี้มาก่อน 

แต่ก็ยังไม่ประสบความสำเร็จในการตรวจหาโฟตอนที่มีพลังเช่นนี้มาจนถึงตอนนี้ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Petra Huentemeyer จาก Michigan Technological University ใน Houghton ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว สำหรับนักฟิสิกส์ที่ศึกษาแสงพลังงานสูงนี้ ซึ่งรู้จักกันในชื่อรังสีแกมมา “นี่เป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้น” เธอกล่าว

ในอวกาศ เศษซุปเปอร์โนวาและเครื่องเร่งอนุภาคอื่น ๆ ของจักรวาลสามารถเพิ่มอนุภาคย่อย เช่น อิเล็กตรอน โฟตอน และโปรตอนให้มีพลังงานสุดขั้วสูงกว่าที่ทำได้ในตัวเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดของโลก ( SN: 10/1/05, p. 213 ) ตัวอย่างเช่น โปรตอนใน Large Hadron Collider ในเจนีวามีอิเล็กตรอนถึง 6.5 ล้านล้านโวลท์ที่ค่อนข้างอ่อน อย่างไรก็ตาม เครื่องเร่งความเร็วจักรวาลมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องจักรที่ล้ำหน้าที่สุดของมนุษย์อย่างมากมาย

“คำถามคือ ธรรมชาติทำอย่างไร” นักฟิสิกส์ David Hanna จากมหาวิทยาลัย McGill ในเมืองมอนทรีออลกล่าว

ในเนบิวลาปู การระเบิดครั้งแรกกำหนดเงื่อนไขสำหรับการเร่งความเร็ว ด้วยสนามแม่เหล็กและคลื่นกระแทกที่พัดผ่านอวกาศ ทำให้อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า เช่น อิเล็กตรอนมีพลังงานเพิ่มขึ้น โฟตอนพลังงานต่ำในบริเวณใกล้เคียงจะถูกเตะให้มีพลังงานสูงเมื่อชนกับอิเล็กตรอนที่เร็ว และในที่สุด โฟตอนบางตัวจะเคลื่อนตัวมายังโลก

เมื่อโฟตอนพลังงานสูงกระทบชั้นบรรยากาศของโลก มันสร้างละอองอนุภาคย่อยอื่นๆ ที่สามารถตรวจพบได้บนพื้นดิน เพื่อจับภาพน้ำท่วมที่เกิดขึ้น Tibet AS-gamma ใช้เครื่องตรวจจับอนุภาคเกือบ 600 ตัวที่กระจายอยู่ทั่วพื้นที่มากกว่า 65,000 ตารางเมตรในทิเบต จากข้อมูลที่บันทึกโดยเครื่องตรวจจับ นักวิจัยสามารถคำนวณพลังงานของโฟตอนเริ่มต้นได้

แต่อนุภาคในอวกาศประเภทอื่นๆ ที่รู้จักกันในชื่อรังสีคอสมิกทำให้เกิดการโปรยลงมาอย่างมากมาย ในการเลือกโฟตอน รังสีคอสมิกซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยโปรตอนและนิวเคลียสของอะตอมจะต้องถูกกำจัดออกไป ดังนั้น นักวิจัยจึงใช้เครื่องตรวจจับใต้ดินเพื่อค้นหามิวออน ซึ่งเป็นญาติของอิเล็กตรอนที่หนักกว่าซึ่งสร้างขึ้นในฝนรังสีคอสมิก แต่ไม่ใช่ในฝนที่เกิดจากโฟตอน

การทดลองก่อนหน้านี้ได้มองเห็นโฟตอนที่มีเกือบ 100 TeV 

หรือล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ หลังจากรวบรวมข้อมูลได้ประมาณ 3 ปี นักวิจัยพบว่ามีฝนโปรตอนที่เริ่มต้นโดยโฟตอน 24 แห่งที่สูงกว่า 100 TeV และบางแห่งมีพลังงานสูงถึง 450 TeV เนื่องจากกระบวนการกำจัดวัชพืชไม่สมบูรณ์แบบ นักวิจัยคาดการณ์ว่าฝนประมาณหกครั้งอาจมาจากรังสีคอสมิกที่เลียนแบบโฟตอน แต่ส่วนที่เหลือเป็นเรื่องจริง

นักวิจัยที่มี Tibet AS-gamma ปฏิเสธที่จะแสดงความคิดเห็นสำหรับเรื่องนี้ เนื่องจากการศึกษายังไม่ได้เผยแพร่

การมองหาโฟตอนที่มีพลังงานสูงอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ระบุรายละเอียดว่าอนุภาคถูกเร่งได้อย่างไร “ต้องมีขีดจำกัดว่าพลังงานของโฟตอนจะไปได้สูงแค่ไหน” ฮันนากล่าว หากนักวิทยาศาสตร์สามารถระบุพลังงานสูงสุดนั้นได้ ก็สามารถช่วยแยกแยะความแตกต่างระหว่างการปรับแต่งทางทฤษฎีต่างๆ กับวิธีที่อนุภาคได้รับอุ้ม

ยานลำใหม่นี้ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Cosmos 1 ที่ได้รับทุนสนับสนุนจากเอกชน จะเปิดตัวจากทะเลเรนท์สเช่นกัน หลุยส์ เจ. ฟรีดแมน กรรมการบริหารของสมาคมกล่าว โปรเจ็กต์นี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ใบเรือที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อขยายวงโคจรของยานอวกาศอย่างช้าๆ เคลื่อนตัวออกห่างจากโลกมากขึ้น

กำเนิดอุกกาบาตอันเก่าแก่ อุกกาบาตที่อุดมด้วยคาร์บอนและหายากซึ่งตกลงไปในทะเลสาบน้ำแข็งของแคนาดาเมื่อต้นปีที่แล้ว (SN: 4/8/00, p. 235) ถือเป็นตัวอย่างที่บริสุทธิ์ที่สุดที่เคยพบ รายงานนักวิจัยที่ทำการวิเคราะห์ทางเคมีครั้งแรก .

อุกกาบาตในทะเลสาบ Taglish จัดอยู่ในประเภท Carbonaceous chondrite ซึ่งเป็นหนึ่งในอุกกาบาตกลุ่มแรกที่ก่อตัวขึ้นในระบบสุริยะ หินประกอบด้วยโมเลกุลรูปลูกบัคกี้บอลที่ทำจากคาร์บอนซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยฮีเลียมและอาร์กอน อัตราส่วนของฮีเลียมต่ออาร์กอนที่นักวิทยาศาสตร์วัดได้ตรงกับอัตราส่วนที่นักดาราศาสตร์คำนวณมีอยู่ในกลุ่มก๊าซและฝุ่นที่ล้อมรอบดวงอาทิตย์อายุน้อยและจัดหาวัตถุดิบสำหรับดาวเคราะห์ เว็บสล็อต