Nejsilnější kosmické paprsky ve vesmíru začínají šokující blízko Země, tvrdí papírové tvrzení
Nejsilnější kosmické paprsky, které prší na Zemi, mohou pocházet ze vzdálených rohů vesmíru, ale z těžkých částic temné hmoty, které se zničí na našem vlastním dvorku.
Kosmické paprsky jsou částice s vysokou energií, které neustále proudí kosmosem. Jsou z velké části vyrobeny z protonů, ale mohou být občas vyrobeny z jádra těžkých prvků, jako je helium a dokonce i železo. Přestože jsou mikroskopické, zabalí úder. Každý z nich cestuje téměř v rychlost světlaA nejrychlejší mají energii biliony časů silnější než naše nejsilnější akcelerátory částic.
Astrofyzici chápou původ většiny kosmických paprsků. Kdykoli ve vesmíru existuje energetická událost, je pravděpodobné, že vytvoří sprchu kosmických paprsků. To může zahrnovat supernovy, sloučení hvězd a hmoty pohlcené Černé díry.
Související: 32 Fyzikální experimenty, které změnily svět
Nerozumíme však plně původu nejsilnějších kosmických paprsků. Problém je v tom, že ačkoli pro ně existuje spousta energetických zdrojů, tyto zdroje jsou miliardy světelných let pryč. Tyto superenergizované částice nemohou cestovat těmito velkými vzdálenostmi, aniž by výrazně zpomalily. Možná je jejich původ mnohem blíže domovu.
A možná jejich původ je mnohem exotičtější než pouhý kosmický výbuch. V Nedávný papír To dosud nebylo recenzováno, ruský astrofyzik navrhuje, aby nejmocnější kosmické paprsky pocházely z exotické formy temné hmoty.
Těžký, tmavý a sebezničující
Tento Temná hmota Částice by sama o sobě byla velmi těžká – mnohem těžší než dokonce nejtěžší známá částice, horní kvark. Tato částice temné hmoty, známá jako scalaron, by byla vytvořena v nejranějších okamžicích kosmické historie během epochy známé jako inflace, když se vesmír stal mnoha řády větší v okamžiku.
Od té doby skalron z velké části zůstal v pozadí, protože je neviditelný na světlo a ovlivňuje zbytek vesmíru pouze prostřednictvím jeho gravitačního vlivu. Ale velmi, velmi zřídka, mohou se protínat dva skalrony – a v tomto procesu se navzájem ničí zábleskem energie. Tento blesk může zahrnovat extrémně energetické kosmické paprsky.
Skalony jsou všude, takže mohou v naší vlastní galaxii produkovat kosmické paprsky s velmi vysokou energií. Ale to je místo, kde musí zábavné nápady splňovat observační realitu. Pokud se Scarony protínají příliš často, budou produkovat více vysoce energetických kosmických paprsků, než pozorujeme. Naopak, pokud se neprotínají a nezničí dostatečně často, nebude to odpovídat známým pozorováním.
Stanoví se tak, že je možné, že zničení skalárních skalonů bude zodpovědné za počet vysoce energetických kosmických detekcí, které máme; Hustoty a frekvence interakce odpovídají známému chování temné hmoty.
Jedná se však o slabé hypotézy. Produkce skalárních v raném vesmíru vyžaduje úpravy Einsteinových Teorie obecné relativity To nemusí držet další kontrolu. A existují konkurenční návrhy na vysvětlení kosmických paprsků s nejvyšší energií. Například mohou být vyrobeny uvnitř molekulárních mraků v naší vlastní galaxii, aniž by vyžadovaly temnou hmotu.
Přesto je to zajímavý nápad a ukazuje, jak lze extrémy našeho vesmíru použít jako zkušební lůžko pro radikální nápady. Tím, že pokračujeme v sledování těchto myšlenek, můžeme najít jiné způsoby, jak je pozorovat. A pokud tato myšlenka vyjde, dá nám okno nejen do temné hmoty, ale do samotného raného vesmíru.
