Hvad er en ultrahøj energikosmisk stråle?
Kosmiske stråler er subatomære partikler, der flyver gennem rummet med stor hastighed i alle retninger. Cirka 90% af dem er protoner, 9% er heliumkerner og 1% er elektroner. I modsætning til deres navngivning er kosmiske stråler energiske partikler snarere end stråler i sig selv. På jorden kan vi detektere kosmiske stråler, når de kolliderer med den øvre atmosfære og frigiver et brusebad af ladede partikler. Ved at observere, hvor intens partikelbrusebadet er, kan vi udlede energien og retningen af den kosmiske stråle.
En ultrahøj energikosmisk stråle (UHECR) er en type kosmisk stråle med en afvigende høj energi. Der er ingen officiel cutoff-grænse, der definerer en ultrahøj energikosmisk stråle, men udtrykket henviser generelt til kosmiske stråler, der nærmer sig eller overskrider Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) -grænsen for kosmisk stråleenergi. GZK -grænsen svarer til en tærskelenergi på 6 x 10 19 elektronvolts, ca. ti millioner gange mere energiske end partiklerne i de mest kraftfulde partikelacceleratorer.Over denne grænse menes det, at kosmiske stråler interagerer med den kosmiske mikrobølgebaggrund for at producere eksotiske partikler kaldet pioner og derved sænke deres energi til GZK -grænsen.
Men kosmiske stråler er blevet observeret overskredet GZK -grænsen. Dette er et mysterium om fysik og kan være et tip til fysiske teorier, der lykkes dem fra Einstein, ifølge respekterede fysikere som Lee Smolin. En sådan kosmisk stråle, der blev observeret ved Dugway Proving Grounds i Utah og kaldet Oh-My-Guds partikel, havde en energi på ca. 3 x 10 20 elektronvolter. Dette svarer omtrent med en velkastet baseball-alligevel taler vi her om en partikel, der er mindre end en typisk atomkerne. Det anslås, at denne partikel kørte på ca. 1-5 x 10 -24 lysets hastighed. Dette betyder, at hvis den kosmiske stråle kørte en foton (lyspartikel), efter en hel IAR af rejser, den kosmiske stråle ville kun være 46 nanometre bag den originale foton.
Siden opdagelsen af Oh-My-Gud-partiklen i 1991 er der registreret mindst femten lignende begivenheder, hvilket beviser, at ultrahøj energikosmiske stråler er et reelt fænomen. Da sådanne partikler er så energiske, er det usandsynligt, at de ville blive påvirket af de magnetiske felter i galakser, så de sandsynligvis ville rejse i en direkte linje fra deres oprindelsespunkt. Men der blev ikke fundet noget af interesse i retning af himlen, hvorfra den kosmiske stråle stammer fra. Hvorfor er det? Vi ved ikke.