Mystisk och extremt energirik kosmisk strålning har träffat jorden
Det borde inte inte ens vara möjligt. Men nu har det dykt upp en ny fråga som gör astronomerna konfunderade.
En kväll i oktober 1991 hände något märkligt på en militärbas i västra Utah som förbryllade fysiker i hela världen.
En detektor som kallas Fly's Eye fångade upp en partikel från rymden som senare visade sig vara den mest energirika som någonsin observerats.
Uppenbarligen fanns det ingenting i vår galax som hade eller har förmågan att frambringa partiklar av den kalibern. Den extrema energinivån bröt mot alla teorier om vad som är möjligt för den kosmiska strålning som färdas från rymden och oavbrutet regnar ner på jorden.
Kort sagt, partikeln borde inte finnas – och nu ser det alltså ut som om den har fått en ny mystisk följeslagare.
Teleskopet Array i Utahs karga öken har upptäckt en partikel med en uppskattad energi på cirka 2,4 x 1020 eV, ungefär samma energinivå som om du skulle släppa en tegelsten på din tå från midjehöjd.
Det låter kanske inte så mycket. Men tegelstenen består av ett stort antal atomer, medan all energi är i det här fallet koncentrerad till en enda liten partikel.
Det innebär att det är den näst mest energirika partikel som någonsin registrerats. Den överträffas bara av den tidigare nämnda världsberömda partikeln från 1991, som fick smeknamnet "Oh-my-God"-partikeln eftersom det bäst beskriver fysikernas reaktion.
Array-teleskopet, som snappade upp högenergipartikeln den 27 maj 2021, består av 507 detektorstationer som är hopkopplade i ett kvadratiskt rutnät som omfattar 700 kvadratkilometer av den mörka öknen.
När den högenergetiska partikeln, som har fått namnet Amaterasu, anlände registrerades det i 23 av stationerna, vilket motsvarar ett område på 48 kvadratkilometer.
Enligt data från teleskopet verkar ankomstriktningen vara ett till synes tomt område i rymden som gränsar till vår egen galax, Vintergatan. Och det ger astronomerna huvudbry, eftersom det inte borde kunna hända.
Kosmisk strålning med ultrahög energi bör färdas relativt smidigt genom rymden eftersom den inte påverkas av magnetfält.
Därför borde det vara ganska enkelt för astronomer att hitta den explosion eller det svarta hål som har gett upphov till de högenergiska partiklarna.
Men det finns inte något sådant.
"I fallet med Oh-My-God-partikeln och denna nya partikel spårar man dess bana till källan, men det finns ingenting som har tillräckligt hög energi för att ha kunnat skapa den. Det är det som är mysteriet med detta – vad tusan är det som händer?", förklarar John Matthews, som är en av forskarna bakom studien i ett pressmeddelande.
Mysteriet kring den kosmiska strålningens ursprung får den internationella gruppen av astronomer att dra slutsatsen att det sällsynta fenomenet till och med kan vara resultatet av partikelfysik, som fortfarande är okänd för vetenskapen.
"Dessa händelser ser ut att komma från helt olika platser på himlen. Det finns alltså inte bara en enda mystisk källa", berättar professor John Belz, som också har medverkat i studien.
"Det kan komma från defekter i rymdtidens struktur, kolliderande kosmiska strängar. Nu räknar jag upp bara sådana galna lösningar på problemet, som människor kommer dragande med när det saknas någon konventionell förklaring", säger han.
Upptäckten beskrivs i en studie som har publicerats i Science.