أكتشاف علمي مذهل لأعلى الجسيمات طاقة على الإطلاق



رصد فيزيائيون أعلى طاقة مسجلة للجسيمات على الإطلاق، قادمة من "كراب نيبولا" (بقايا مستعر أعظم)، على بعد زهاء 6500 سنة ضوئية عن الأرض.
واستخدم الباحثون في تيبت كاشفات هائلة لالتقاط زخات الجسيمات، التي ولدتها أشعة غاما عندما اصطدمت بجسيمات في الغلاف الجوي للأرض. وبفضل الطاقات التي يتراوح مداها بين 100 و450 تريليون إلكترون فولت، أصبحت الفوتونات أكثر نشاطا بنحو 69 ضعفا من الجسيمات ذات الطاقة العالية في اصطدام لارج هادرون
واكتُشفت فوتونات أشعة غاما عالية الطاقة باستخدام تجربة اي اس غاما وهي مجموعة مراقبة هوائية موجودة في يانغ باجين ، غربي الصين.


 وتستخدم التجربة زهاء 600 جهاز كشف عن الجسيمات، موزعة على نحو 65 ألف متر مربع، لمعرفة زخات الجسيمات التي نشأت عندما ضربت فوتونات عالية الطاقة جو الأرض.
وتمتلك الفوتونات المكتشفة طاقات تزيد عن 100 تريليون إلكترون فولت، كما يصل بعضها إلى 4.5 أضعاف ذلك.
وتشكّل "كراب نيبولا" بعد انفجار نجم في مستعر أعظم رصده علماء الفلك الصينيون في عام 1054، وخلق هذا الانفجار ظروفا يمكن أن تولد فوتونات عالية الطاقة للغاية.
ودُفعت الجسيمات المشحونة، مثل الإلكترونات، بطاقة عالية بسبب موجة الصدمة والقوى المغناطيسية الناتجة عن انفجار المستعر الأعظم. وعندما تصطدم هذه الإلكترونات ذات الطاقة العالية في "كراب نيبولا" بفوتونات منخفضة الطاقة، فإنها تنقل طاقتها ما يجعل الفوتونات عالية الطاقة
وتنتقل الفوتونات هذه عبر الفضاء ويمكن أن يصل بعضها إلى الأرض. وعندما يتفاعل أحد هذه الفوتونات عالية الطاقة مع الجسيمات في الغلاف الجوي للأرض، تتولد زخات من الجسيمات دون الذرية الأخرى: الإلكترونات والبوزيترونات، التي يمكن اكتشافها عن طريق الأجهزة الموجودة على سطح الأرض.
وتمكّن الباحثون من اكتشاف 24 من زخات الجسيمات على مدار 3 سنوات، والتي ربما نشأت عن طريق فوتونات ذات طاقات تزيد عن 100 تريليون فولت إلكتروني.
ويبدو أن بعض الأحداث نجمت عن الفوتونات مع طاقات تزيد عن 450 تريليون فولت إلكتروني.
ويحذر الباحثون من أن 6 من الأحداث المكتشفة قد تكون ناجمة عن الأشعة الكونية، بدلا من الفوتونات ذات الطاقة العالية.
وقُبلت النتائج الكاملة للدراسة للنشر في مجلة  "فيزيكال ريفيو ليترز "
 

وكالات - ديلي ميل البريطانية
الخميس 27 يونيو 2019