as origens da ‘Partícula de OGM”

Explosões de raios gama de estrelas distantes, como mostrado na ilustração da artista, são uma possível fonte de ultra-poderoso “partículas de OGM” que ocasionalmente greve detectores para os cientistas da Terra.

Crédito: NASA / SkyWorks Digital

Paulo Sutter astrofísica na Universidade do Estado de Ohio, cientista-chefe do centro de ciência, COSI. Sutter é também o apresentador do programa “Pergunte a um homem do espaço “Espaço” Rádio “, leva AstroTours em todo o mundo. Sutter contribuiu com este artigo para os especialistas de Space.com: Op-Ed & Insights .

Neste momento, enquanto você lê este texto, o seu DNA está sendo cortada por pequenas balas invisível. Os negociantes danos são conhecidos como raios cósmicos , apesar do fato de que eles não são em todos os raios, mas o nome foi devido a um mal-entendido da história. Por outro lado, são partículas: elétrons, prótons, principalmente, mas às vezes as coisas são mais pesados, como o hélio ou mesmo núcleos de ferro.

Estas partículas cósmicas são um problema, porque a) eles são rápidos, tem um monte de energia cinética (b) são eletricamente carregadas. Isso significa que eles podem ionizar o nosso pobre nucleotídeos do DNA , desgarrándolos ocasionalmente, levando a erros de replicação, descontrolada (também conhecido como câncer). [

yeen como se isso não fosse ruim o suficiente, de vez em quando, cerca de uma vez por quilômetro quadrado por ano, uma partícula entra gritando em nossa atmosfera superior a uma velocidade verdadeiramente monstruosa, batendo contra uma infeliz molécula de nitrogênio ou oxigênio, em cascata em um banho de secundário partículas de menor energia (mas ainda mortal, é claro).

Só há uma resposta adequada quando confrontado com uma partícula de um potencial tão forçado: “OMG”.

Bolas rápidas

“OMG” foi a alcunha que foi atribuído o primeiro exemplo do que é agora conhecida como raios cósmicos de ultra alta energia, detectado em 1991 pelo detector de raios cósmicos Voar”s Eye da Universidade de Utah. Que o único próton caiu em nossa atmosfera, passando de, aproximadamente, a 99.99999999999999999999951 por cento da velocidade da luz. nem todos os noves são não somente para obter um efeito dramático, de modo que o número parece impressionante, realmente foi tão rápido. Essa partícula tinha a mesma quantidade de energia cinética que uma bola de beisebol jogado decentemente … compactados em um objeto do tamanho de um próton.

O que significa que essa partícula tinha mais de 10 milhões de vezes mais energia do que ele pode produzir o nosso acelerador de partículas mais potente, o LHC. Devido à dilatação, tempo relativista , em que a velocidade, as partículas de OGM poderia viajar para o companheiro de nossa estrela mais próxima, Proxima Centauri, em 0,43 milissegundos de tempo da própria partícula. Poderia continuar no nosso núcleo galáctico quando você terminar de ler esta frase (a partir de sua perspectiva).

Meu deus, na verdade.

Desde a detecção de uma partícula, temos continuou olhando para o céu para estes eventos extremos usando telescópios, detectores, especializada em todo o mundo. No total, registrou-se cerca de uma centena de partículas da classe de OGM nas últimas décadas.

As poucas dezenas de exemplos para esclarecer e aprofundar os mistérios de suas origens. Mais dados são sempre bons, mas o que o inferno em nosso universo é poderoso o suficiente para dar um próton de um crack bom o suficiente para quase desafio de luz para uma corrida?

Knuckleballs

Para acelerar uma partícula carregada que a velocidade pouco saudável, você precisa de dois ingredientes fundamentais: uma grande quantidade de energia em um campo magnético. O campo magnético faz com que o trabalho de transferir as partículas de energias que estão em seu evento (por exemplo, a energia cinética explosiva da explosão de uma supernova ou a atração gravitacional arremolinante quando o assunto cai em direção a um buraco negro). A física detalhada, é claro, que é extremamente complexo, não é bem compreendida. O local de nascimento de raios cósmicos são extremamente complicados e são encontradas em regiões extremas do nosso universo, de modo que uma imagem física ou completa vai ser difícil de obter.

Mas ainda podemos fazer algumas suposições sobre de onde vêm exemplos extremos, como o nosso amigo, a partícula de OGM. A nossa primeira hipótese poderia ser supernovas , as mortes de titanic, estrelas de grande massa. O que sobre campos magnéticos? De seleção. Como a quantidade de energia? De seleção. Mas não o suficiente energia para fazer o truque. A detonação estelar jardim variedade simplesmente não tem suficiente força bruta para cuspir partículas para a velocidade que estamos considerando.

Qual o próximo passo? O active galactic núcleos são fortes candidatos. Estes núcleos são criados como de roda que importa para a sua desgraça ao redor de um buraco negro supermassivo localizado no centro de uma galáxia; este material é comprimido é aquecido, formando um disco de acreção em seus momentos finais. Que inferno torcida gera intenso campos magnéticos, a partir das ações do dínamo, formando a poderosa mistura de ingredientes necessários para adicionar uma grande energia para as partículas ejetadas.

Exceto ( você sabia que ia ser uma “exceção”), o active galactic núcleos estão muito longe de produzir os raios cósmicos que atingem a Terra. Para o ridiculamente rápido com velocidades de raios cósmicos de ultra alta energia, atravessar o cosmos é mais como tentar atravessar uma nevasca. Isto porque, a essas velocidades, a cósmica de fundo em microondas (o fluxo de fótons de baixa energia que é o universo, primordial) parece ser fortemente desviada para as energias mais elevadas. Em seguida, a luz de grande intensidade greves que assolam o raio cósmico que viaja, ralentizándolo finalmente parar ele.

Portanto, não devemos esperar que os raios cósmicos mais poderosa, estão viajando para mais de cem milhões de anos-luz, mais ou menos, a maioria do active galactic núcleos são muito, muito mais longe do que isso.

Curveballs

Por muito tempo, um dos principais suspeitos na geração de OGM foi Centaurus a , Um núcleo galáctico ativo relativamente perto é entre 10 a 16 milhões de anos-luz de distância. Poderoso, magnéticos e fechar a combinação perfeita. Mas, enquanto algumas pesquisas têm sugerido que os raios cósmicos podem vir de sua direção geral, nunca houve uma correlação clara o suficiente para concluir que a galáxia de suspeita condenado. [

Parte do problema é que o próprio campo magnético da via Láctea, sutilmente, altera a trajetória dos raios cósmicos de entrada, disfarçando o seu endereço original. Em seguida, para reconstruir o código fonte de uma raios cósmicos, também neededas modelos para a força e direções do campo magnético da nossa galáxia, algo que não conseguimos lidar.

Se o gerador de OGM não é Centaurus Um a si mesmo, então talvez seja o caso de galáxias Seyfert , uma determinada subclasse galáctico ativo núcleos galácticos são geralmente mais próximo, geralmente mais fraco (mas ainda assim incrivelmente brilhante e forte). Mas, novamente, nem mesmo de uma centena de amostras para desenhar, é difícil fazer uma determinação da estatística rigor.

Talvez gamma-ray bursts , que são pensados para originados a partir da peculiar fim catastrófico de algumas das maiores estrelas extrema. Mas a nossa compreensão da física de que esta situação é (você pode acreditar?) Algo incompleto.

Talvez seja algo mais exótico, como os defeitos topológicos nos primeiros momentos do Big Bang ou algumas interações e funky dentro da matéria escura. Talvez nós estamos começando a física errado e cálculos de distância limite não são precisas. Talvez, talvez, talvez …

A verdadeira origem dessas partículas de ultra-alta energia “OMG” são difíceis de definir, e apesar de quase 30 anos de história de detecção, não temos muitas empresa de respostas. O que é bom, é bom ter pelo menos alguns mistérios do universo.

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