Mõõtmistega tuvastati kaks 10TeV energiaga kosmilise kiirguse poolest rikast taeva-ala.
Kosmilisteks kiirteks nimetatakse suure energiaga osakesi, mis Maa atmosfääri sattudes põrkavad sealsete aatomitega ja tekitavad terve laviini uusi osakesi. Kiire mõiste kasutamist on veidi eksitavaks peetud, sest vaadeldakse siiski üksikute osakeste saabumist atmosfääri ilma et nad kuuluksid mingisse ühisesse voogu, ehkki nüüd seatakse taoline väide kahtluse alla. Üldlevinud arusaama kohaselt peaks niisugused osakesed Maale jõudma hajusalt, st. igast suunast umbkaudu ühepalju. Seda põhjendatakse nende laenguga, mis tingib osakeste kaldumise nii meie galaktika kui Päikese magnetväljades. Keeruliste magnetvälja konfiguratsioonide korral peaks see tagama osakeste hajumise ühtlaseks fooniks.
Hiljuti ajakirjas Phys.Rev.Lett. avaldatud mõõtmistulemused on aga eelöelduga vastuolus – Milagro nime kandva
 |
| Punane värv tähistab 10TeV osakeste keskmisest suurema tõenäosusega lähtesuundi. Pilt: Milagro |
detektoriga töötavad teadlased on leidnud, et kahest selgelt eristuvast taeva piirkonnast tuleb kosmilist kiirgust rohkem kui mujalt. Töös esitatakse aastatel 2000-2007 kogutud andmete analüüs ja järeldused. Registreeritud energiaspektrite põhjal väidavad autorid, et suure tõenäosusega ei põhjusta kahte anomaalset piirkonda gammakiirgus. Neutronid ei sobi samuti seletuseks hästi, sest selleks, et sobiva energiaga neutron jõuaks enne lagunemist detektorini, peaks allikas asuma lähemal kui lähimad tähed. Autorid nimetavad tõenäoliseimate osakestena prootoneid, kuid siin jääb selgusetuks, kuidas nad ilma hajumata meieni jõuavad.
Detektor Milagro asub New Mexicos USA-s 2630 meetri kõrgusel merepinnast ja kujutab endast 60mX80m basseini sügavusega 8 meetrit. Valguskindla katte all asub basseinis 723 fotokordistit, mis tuvastavad vees liikuvate osakeste nõrka Tšerenkovi kiirgust. Basseini ei jõua siiski kosmilised kiired vahetult, vaid terved osakestevihmad, mis tekivad algse osakese põrkel atmosfääris.
Kosmilise kiirguse osakeste energia küündib 10²¹eV-ni. See on pea kaheksa suurusjärku ehk sada miljonit korda rohkem, kui Suure Hadronite Põrkuri ehk LHC maksimaalne osakeste põrkeenergia. Katsed kosmiliste kiirtega teeb aga keeruliseks asjaolu, et nende tulek pole kunagi ette teada, nagu ka see, kus suure energiaga osake millegagi põrkab. Nii jääb nende potentsiaal osakestefüüsika eksperimendiks kasutamata. Siiski – teadmine, et niivõrd suure energiaga osakesed juba arvatavasti miljardeid aastaid Maad pommitavad, on üks oluline argument LHC käivitamisega seotud maailmalõpuhirmu vastu.
Allikad:
1. Phys. Rev. Lett. 101, 221101 (2008): Discovery of Localized Regions of Excess 10-TeV Cosmic Rays
2. physicsworld.com: Cosmic-ray mystery deepens
3. APS Physics: Puzzling hot spots in the cosmic-ray sky
Toimetas Erik Randla