Hinter dem Big Dipper steckt etwas, das viele extrem energiereiche kosmische Strahlung ausstößt, sagt eine neue Studie. Und während Astronomen versuchen, mehr über die Natur dieser Emanationen zu erfahren – vielleicht Schwarze Löcher, vielleicht Supernovae – deuten neuere Arbeiten darauf hin, dass dies mit der Struktur des Universums zusammenhängen könnte.
Es scheint, dass die Teilchen von Orten im Kosmos stammen, an denen Materie dicht gepackt ist, wie zum Beispiel in „Superhaufen“ von Galaxien, sagten die Forscher. Dies sei ein vielversprechender Fortschritt, um die Quelle der kosmischen Strahlung aufzuspüren.
„Damit sind wir näher dran, die Quellen herauszufinden – aber noch keine Zigarre“, sagte der Physiker Gordon Thomson von der University of Utah, Co-Forschungsleiter des Telescope Array, das die Beobachtungen durchführte. „Alles, was wir sehen, ist ein Klecks am Himmel, und in diesem Klecks gibt es alle möglichen Dinge – verschiedene Arten von Objekten – die die Quelle sein könnten“, fügte er hinzu. 'Jetzt wissen wir, wo wir suchen müssen.'
Die Studie untersuchte die kosmische Strahlung mit der höchsten Energie, die etwa 57 Milliarden Milliarden Elektronenvolt (5,7 mal 10 hoch 19) beträgt, und wählte diesen Typ aus, weil er am wenigsten von magnetischen Feldlinien im Weltraum beeinflusst wird. Da die kosmische Strahlung mit den magnetischen Feldlinien interagiert, ändert sie ihre Richtung und erschwert es den Forschern, herauszufinden, woher sie kommen.
Ursa Major und Big Dipper unter den roten Wolken. Bildnachweis: Rajat Sahu
Die Wissenschaftler verwendeten eine Reihe von 500 Detektoren, die als Telescope Array bezeichnet werden und dicht gepackt in einem Quadratraster von 3/4 Meile (1,2 Kilometer) im Wüstengebiet von Millard County, Utah, liegen. Das Array zeichnete zwischen dem 11. Mai 2008 und dem 4. Mai 2013 72 kosmische Strahlen auf, von denen 19 vom „Hotspot“ kamen – einem Kreis mit einem Durchmesser von 40 Grad, der 6% des Himmels einnimmt. (Die Forscher hoffen auf eine Finanzierung für eine Erweiterung, um diesen Bereich genauer zu untersuchen.)
Es ist möglich, dass der Hotspot ein Zufall sein könnte, aber nicht sehr wahrscheinlich, fügten die Forscher hinzu: Es besteht eine Chance von 1,4 zu 10.000. Und sie halten sich für viele Arten von Quellen offen: „Neben aktiven Galaxienkernen und Gammastrahlen-Emittern sind mögliche Quellen verrauschte Radiogalaxien, Stoßwellen von kollidierenden Galaxien und sogar exotische hypothetische Quellen wie der Zerfall sogenannter ' kosmischen Saiten oder aus massiven Teilchen, die vom Urknall übrig geblieben sind, der vor 13,8 Milliarden Jahren das Universum bildete“, so die Forscher.
Kosmische Strahlung wurde erstmals 1912 entdeckt und ist vermutlich Wasserstoffkerne oder die Zentren von Kernen schwererer Elemente wie Eisen oder Sauerstoff. Die energiereichsten in der Studie könnten allein von Protonen stammen, aber das ist noch nicht klar.
Das Papier ist als Preprint-Version auf Arxiv . erhältlich , und wurde zur Veröffentlichung in Astrophysical Journal Letters angenommen.
Quelle: Universität von Utah
