Forskere har opdaget en uidentificeret kilde til kosmiske stråler med høj energi, der bombarderer Jorden fra rummet. ”Dette er en stor opdagelse,” siger John Wefel fra Louisiana State University og Principal Investigator for ATIC, Advanced Thin Ionization Calorimeter, et NASA-finansieret ballonbåret instrument højt over Antarktis. ”Det er første gang, vi har set en diskret kilde til accelererede kosmiske stråler, der skiller sig ud fra den generelle galaktiske baggrund.”
De nye resultater viser et uventet overskud af kosmiske stråleelektroner ved meget høj energi - 300-800 milliarder elektron volt - der skal komme fra en tidligere uidentificeret kilde eller fra udslettelse af meget eksotiske teoretiske partikler, der bruges til at forklare mørkt stof.
”Dette elektronoverskud kan ikke forklares med standardmodellen med kosmisk strålens oprindelse,” sagde Wefel. ”Der må relativt være en anden kilde i nærheden af os, der producerer disse ekstra partikler.”
Ifølge forskningen skulle denne kilde være inden for ca. 3.000 lysår fra solen. Det kan være et eksotisk objekt, såsom en pulsar, mini-quasar, supernova-rest eller et mellemliggende massesort hul.
“Kosmiske stråleelektroner mister energi under deres rejse gennem galaksen,” sagde Jim Adams, ATIC-forskningsleder ved NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, Ala. “Disse tab øges med elektronenes energi. Ved de energier, der måles af vores instrument, undertrykker disse energitab strømmen af partikler fra fjerne kilder, hvilket hjælper nærliggende kilder med at skille sig ud. ”
Forskerne påpeger dog, at der er få sådanne genstande tæt på vores solsystem.
”Disse resultater er muligvis den første indikation af et meget interessant objekt nær vores solsystem, der venter på at blive undersøgt af andre instrumenter,” sagde Wefel.
En alternativ forklaring er, at overskuddet af elektroner med høj energi kan være resultatet af udslettelsen af meget eksotiske partikler, der er fremsat for at forklare mørkt stof. I de seneste årtier har forskere lært, at den slags materiale, der udgør universet omkring os, kun tegner sig for cirka fem procent af dets massesammensætning. Næsten 70 procent af universet er sammensat af mørk energi (såkaldt fordi dens natur er ukendt). De resterende 25 procent af massen agerer tyngdekraft ligesom almindeligt stof, men gør kun lidt andet, så det er normalt ikke synligt.
Arten af mørkt stof forstås ikke, men flere teorier, der beskriver hvordan tyngdekraften fungerer i meget små, kvanteafstande forudsiger eksotiske partikler, der kunne være gode kandidater til mørke stoffer.
”Udslettelsen af disse eksotiske partikler med hinanden ville producere normale partikler som elektroner, positroner, protoner og antiprotoner, som forskere kan observere,” sagde Eun-Suk Seo, ATIC-leder ved University of Maryland, College Park.
ATIC-eksperimentet på 4.300 pund bæres til en højde af cirka 124.000 fod over Antarktis ved hjælp af en heliumfyldt ballon, der er omtrent lige så stor som det indre af New Orleans Superdome. Målet med projektet er at studere kosmiske stråler, der ellers ville blive optaget i atmosfæren.
Forskere fra ATIC offentliggjorde resultaterne i den 20. november-udgave af tidsskriftet Nature.
Kilder: NASA, [beskyttet via e-mail]
