Door de jaren heen zijn wetenschappers erin geslaagd het bestaan van behoorlijk interessante deeltjes te onthullen, waardoor met elke ontdekking het hele veld van de natuurkunde vooruit is gegaan. Er is bijvoorbeeld het ‘goddeeltje’, ook wel bekend als het Higgsdeeltje, dat alle andere deeltjes hun massa geeft. Er is ook het zogenaamde “Oh mijn God!” Een deeltje, een kosmische straal van onvoorstelbare energie.
Maar nu hebben we een nieuw deeltje in de stad. Het wordt het deeltje ‘Zonnegodin’ genoemd, en het is toepasselijk buitengewoon.
Dit deeltje heeft een energieniveau dat een miljoen keer hoger is dan wat kan worden gegenereerd door zelfs de krachtigste menselijke deeltjesversnellers; Het lijkt erop dat het op de grond is gevallen in een regen van andere, minder energetische deeltjes. Zoals “Oh mijn God!” Deeltjes, deze stukjes komen uit verre gebieden van de ruimte en staan bekend als Kosmische stralen. Het deeltje kreeg de naam “Amaterasu” naar Amaterasu Omikami, de godin van de zon en het universum in de Japanse mythologie, wiens naam “helder aan de hemel” betekent.
Net zoals zijn legendarische naam in mysterie gehuld is, is dat ook het geval met het Amaterasu-deeltje. De ontdekkers ervan, waaronder Toshihiro Fujii, onderzoeker van de Osaka Metropolitan University, weten niet waar het deeltje vandaan komt of wat het eigenlijk is. Ze waren er ook nog steeds niet zeker van welk soort gewelddadig en krachtig proces aanleiding zou kunnen geven tot zoiets essentieels als Amaterasu.
“Dit is het meest energetisch geladen deeltje dat ooit is gedetecteerd door het Telescope Array-experiment”, vertelde Fujii aan Space.com.
De hoop is dat, net zoals Amaterasu wordt gecrediteerd voor het creëren van Japan in de Shinto-traditie, de deeltjes van Amaterasu zouden kunnen helpen een geheel nieuwe tak van hoogenergetische astrofysica te creëren.
Verwant: Hoogenergetische kosmische straling kan afkomstig zijn uit de Melkweg
“O mijn God!” deeltje
Hoogenergetische kosmische straling is aanvankelijk uiterst zeldzaam, maar Fujii zei dat het Amaterasu-deeltje een energieniveau heeft dat in dertig jaar kosmische stralingsontdekkingen niet meer is gezien.
Toen onderzoekers Amaterasu ontdekten met behulp van het Telescope Array-experiment – waarbij 507 detectoren betrokken zijn, verspreid over 699 vierkante kilometer hoge woestijn in Millard County, Utah – dachten ze aanvankelijk dat er iets mis was met de ontdekking.
“Ik dacht dat het mijn schuld of een fout zou zijn, en nadat ik de details van het evenement had gecontroleerd, ontdekte ik tot mijn grote vreugde dat het geen bug was”, zei Fujii.
Het Amaterasu-deeltje werd voor het eerst waargenomen door het Telescope Array-experiment op 27 mei 2021 en vertoont een energie van 224 exa-elektronvolt (EeV). Voor de concurrentie is één EeV gelijk aan 10¹⁸ elektronvolt. Dit plaatst Amaterasu op een energieniveau dat vergelijkbaar is met de meest energetische kosmische straling ooit gedetecteerd – ja, dat is een “Oh my!” Het deeltje werd in oktober 1991 ontdekt door de Fly’s Eye-camera op Dugway Proving Ground, Utah. Deze laatste had een energie van 320 MeV.
“Het Amaterasu-deeltje zou een belangrijke boodschapper uit het universum moeten zijn over hoogenergetische verschijnselen, maar we moeten de oorsprong van dit mysterieuze deeltje oplossen”, legt Fujii uit.
Er is geen astrofysisch object, of welke kosmische gebeurtenis dan ook, in de richting waaruit het deeltje van de Zonnegodin lijkt te zijn gekomen. Om deze reden weten wetenschappers niet helemaal zeker wat tot de creatie ervan heeft geleid. Hoewel de oorsprong van het Amaterasu-deeltje momenteel misschien onbekend is, heeft Fujii enkele onderzoeksmogelijkheden. Belangrijker nog is dat sommige van deze ideeën verder zouden kunnen reiken dan het standaardmodel van de deeltjesfysica, onze beste blauwdruk voor de dierentuin van het universum en de manier waarop elk van die deeltjes met elkaar interageert.
“Eén mogelijkheid is dat het deeltje werd versneld door zeer energetische verschijnselen, zoals een gammastraaluitbarsting of een straal uit een superzwaar zwart gat die het centrum van actieve galactische kernen binnendringt,” zei Fujii. “Een andere mogelijkheid is creatie in een exotisch scenario, zoals het verval van extreem zware donkere materie – een nieuw deeltje, van onbekende natuurkunde buiten het standaardmodel.”
Het team volgt sinds 2008 kosmische straling met behulp van het Telescope Array Experiment in Utah, en zal dit nu blijven doen dankzij de viervoudig verbeterde gevoeligheid van het onlangs geüpgradede project. Ze verwachten ook dat andere observatoria van de volgende generatie zich zullen bezighouden met kosmisch stralingsonderzoek om wetenschappers te helpen een gedetailleerder onderzoek naar het Amaterasu-deeltje te beginnen.
“Persoonlijk ben ik blij dat ik een nieuwe puzzel heb gevonden die de wetenschap kan oplossen”, besluit Fujii.
Het onderzoek van het team wordt op 24 november gepubliceerd in het tijdschrift Science.
More Stories
Een nieuw rapport zegt dat het gebruik van ras en etniciteit soms “schadelijk” is in medisch onderzoek
SpaceX lanceert 23 Starlink-satellieten vanuit Florida (video en foto’s)
NASA zegt dat de “Halloween-komeet” zijn vlucht langs de zon niet heeft overleefd