Aman Tanrım parçacığı - Oh-My-God particle

Oh-My-Tanrı parçacığı ( OMG parçacık ) bir oldu kozmik ışın ultra yüksek enerjili tarafından Ekim 1991, 15 tespit Sinek Gözü kamera Zemin kanıtlanması Dugway , Utah , en yüksek enerjili olan ABD azından zaman kozmik ışın o hiç gözlemlenmişti. O zamandan beri daha yüksek enerjili kozmik ışınlar tespit edilmiş olsa da, bu parçacığın enerjisi beklenmedikti ve o dönemin kozmik ışınların kökeni ve yayılımı hakkındaki teorileri sorgulandı.

karşılaştırmalar

Oh-My-Tanrı parçacığın ' ın enerji olarak tahmin edilmiştir(3.2 ± 0.9) × 10 ²⁰  eV , veya51 ± 14  J . Bu 20 milyondan kat daha enerjik olduğunu ölçülen en yüksek enerjiye de elektromanyetik radyasyon gökada dışı nesne tarafından yayılan. VardıGörünür ışığın 10 ²⁰ (100 kentilyon) katı foton enerjisi , yaklaşık 28 m/s (100 km/sa; 63 mph) hızla hareket eden 142 gramlık (5 oz) bir beyzbol topuna eşdeğerdir . Koordinatlar : 5 ^sa 40 ^m 48 ^s , +48° 0′ 0″

Bir proton olduğunu varsayarsak, bu parçacık 0.999 999 999 999 999 999 999 9951 arasında , ışık hızında yol olarak, Lorentz faktörü olduğu3.2 x 10 ¹¹ ve hız oldu27.1 . Bu hızda, eğer bir foton parçacıkla birlikte hareket ediyor olsaydı, fotonun Dünya'nın referans çerçevesinden görüldüğü gibi 1 cm'lik bir kurşun elde etmesi 215.000 yıldan fazla sürerdi. Özel görelilik nedeniyle, bu hızda hareket eden bir protonun deneyimlediği göreli zaman genişlemesi aşırı olacaktır. Proton 1,5 milyar ışıkyılı uzaklıktan geliyorsa, protonun referans çerçevesinden bu mesafeyi kat etmesi yaklaşık 1,71 gün sürer.

Bu parçacığın enerjisi, herhangi bir karasal parçacık hızlandırıcısında üretilmiş en yüksek enerjili protonların enerjisinin yaklaşık 40 milyon katıdır . Bununla birlikte, bu enerjinin yalnızca küçük bir kısmı , Dünya'daki bir proton veya nötron ile etkileşim için mevcut olacaktır ve enerjinin çoğu, etkileşim ürünlerinin kinetik enerjisi biçiminde kalacaktır . Böyle bir çarpışma için mevcut etkin enerji √ 2 Emc ^2'dir , burada E parçacığın enerjisidir ve mc ² protonun kütle enerjisidir. Oh-My-God parçacığı için bu,7.5 × 10 ¹⁴  eV , Büyük Hadron Çarpıştırıcısının çarpışma enerjisinin kabaca 60 katı .

Parçacığın enerjisi, karasal hızlandırıcılarda elde edilen her şeyden daha yüksek olsa da, Planck enerjisinden hala yaklaşık 40 milyon kat daha düşüktü . Planck ölçeğini keşfetmek için bu tür enerjinin parçacıkları gerekli olacaktır . Bu kadar enerjiye sahip bir proton seyahat ederdi.1.665 × 10 Oh-My-God parçacığından ışık hızına ¹⁵ kat daha yakın. Dünya'dan bakıldığında yaklaşık3.579 × 10 ²⁰  yıl veyaBir fotonun, Dünya'nın referans çerçevesinde gözlemlendiği gibi, bir Planck enerji protonu üzerinde 1 cm'lik bir fark kazanması için , evrenin şu anki yaşının 2,59 × 10 ¹⁰ katı .

Daha sonra benzer olaylar

İlk gözlemden bu yana, en az yedi benzer olay (enerji 5,7 × 10 ¹⁹  eV veya daha büyük) kaydedildi ve bu fenomen doğrulandı. Bu ultra yüksek enerjili kozmik ışın parçacıkları çok nadirdir; çoğu kozmik ışın parçacığının enerjisi 10 MeV ile 10 GeV arasındadır.

Teleskop Dizisi Projesini kullanan daha yakın tarihli çalışmalar, Büyük Ayı takımyıldızı yönünde 20 derecelik yarıçaplı "sıcak nokta" içindeki parçacıkların bir kaynağını önerdi .

Ayrıca bakınız

• Kozmik ışın  – Esas olarak Güneş sisteminin dışından kaynaklanan yüksek enerjili parçacık
• Greisen–Zatsepin–Kuzmin limiti  – Kozmik ışın protonlarının enerjisine ilişkin teorik üst limit
• Ultra yüksek enerjili kozmik ışın  – 10 ¹⁸  eV'den büyük kinetik enerjiye sahip kozmik ışın parçacığı
• Büyük Ayı Kümesi  – Başak Üstkümesi'nin sarmal açısından zengin gökada kümesi
• HZE iyonları  – Yüksek enerjili, kozmik kökenli ağır iyonlar

Referanslar