Forskere har oppdaget en uidentifisert kilde til kosmiske stråler med høy energi som bombarderer Jorden fra verdensrommet. "Dette er en stor oppdagelse," sier John Wefel fra Louisiana State University og rektoretterforsker for ATIC, Advanced Thin Ionization Calorimeter, et NASA-finansiert ballongbåret instrument høyt over Antarktis. "Det er første gang vi har sett en diskret kilde til akselererte kosmiske stråler som skiller seg ut fra den generelle galaktiske bakgrunnen."
De nye resultatene viser et uventet overskudd av kosmiske stråleelektroner ved veldig høy energi - 300-800 milliarder elektron volt - som må komme fra en tidligere uidentifisert kilde eller fra utslettelsen av veldig eksotiske teoretiske partikler som ble brukt til å forklare mørk materie.
"Dette elektronoverskuddet kan ikke forklares med standardmodellen med kosmisk stråleopprinnelse," sa Wefel. "Det må være en annen kilde relativt nær oss som produserer disse ekstra partiklene."
I følge forskningen må denne kilden være innen 3000 lysår fra solen. Det kan være et eksotisk objekt som en pulsar, minikasasar, supernova-rest eller et mellomliggende svart hull.
"Kosmiske stråleelektroner mister energi under reisen gjennom galaksen," sa Jim Adams, ATIC-forskningsleder ved NASAs Marshall Space Flight Center i Huntsville, Ala. "Disse tapene øker med energien til elektronene. Ved energiene målt av instrumentet vårt demper disse energitapet strømmen av partikler fra fjerne kilder, noe som hjelper nærliggende kilder til å skille seg ut. ”
Forskerne påpeker imidlertid at det er få slike objekter i nærheten av solsystemet vårt.
"Disse resultatene kan være den første indikasjonen på et veldig interessant objekt nær solsystemet vårt som venter på å bli studert av andre instrumenter," sa Wefel.
En alternativ forklaring er at overskuddet av elektroner med høy energi kan være et resultat av utslettelsen av svært eksotiske partikler som er fremmet for å forklare mørk materie. I løpet av de siste tiårene har forskere lært at den typen materiale som utgjør universet rundt oss bare utgjør rundt fem prosent av massens sammensetning. Nær 70 prosent av universet er sammensatt av mørk energi (såkalt fordi dets natur er ukjent). De resterende 25 prosent av massen virker gravitasjonsmessig akkurat som vanlig materie, men gjør lite annet, så den er normalt ikke synlig.
Arten av mørk materie blir ikke forstått, men flere teorier som beskriver hvordan tyngdekraften fungerer på veldig små, kvante avstander, forutsier eksotiske partikler som kan være gode kandidater til mørk materie.
"Ødeleggelsen av disse eksotiske partiklene med hverandre ville gi normale partikler som elektroner, positroner, protoner og antiprotoner som kan observeres av forskere," sier Eun-Suk Seo, ATIC-leder ved University of Maryland, College Park.
Det 4.300 pund ATIC-eksperimentet blir gjennomført til en høyde av omtrent 124 000 fot over Antarktis ved hjelp av en heliumfylt ballong omtrent like stor som interiøret i New Orleans Superdome. Målet med prosjektet er å studere kosmiske stråler som ellers ville bli absorbert i atmosfæren.
Forskere fra ATIC publiserte resultatene i 20. november-utgaven av tidsskriftet Nature.
Kilder: NASA, [e-postbeskyttet]
