โดย Paul Sutter เผยแพร่เมื่อ 28 ตุลาคม 2021
คุณรู้สึกไหม? อาจจะไม่ – แต่ดีเอ็นเอของคุณทํา ทุกวินาที สล็อตแตกง่าย รังสีคอสมิก จะฉีกผ่านร่างกายของคุณ สร้างความหายนะภาพใหม่จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi Gamma-ray ของนาซาแสดงที่เศษซูเปอร์โนวาปล่อยรังสีที่มีพลังมากกว่าแสงที่มองเห็นได้หลายพันล้านเท่า ภาพนี้ทําให้นักดาราศาสตร์เข้าใกล้การทําความเข้าใจแหล่งที่มาของอนุภาคที่มีพลังมากที่สุดของจักรวาล คอมโพสิตนี้แสดง Cassiopeia ซูเปอร์โนวาที่เหลืออยู่ทั่วสเปกตรัม: รังสีแกมมา (สีม่วงแดง) จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเฟอร์มิแกมมา
เรย์ของนาซา รังสีเอกซ์ (สีน้ําเงิน, สีเขียว) จากหอดูดาวเอ็กซเรย์จันทราของนาซา แสงที่มองเห็นได้ (สีเหลือง) จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล อินฟราเรด (สีแดง) จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Spitzer ของนาซา และวิทยุ (สีส้ม) จากอาร์เรย์ขนาดใหญ่มากใกล้ Socorro, N.M (เครดิตภาพ: ความร่วมมือของ NASA/DOE/Fermi LAT, CXC/SAO/JPL-Caltech/Steward/O. Krause et al., และ รังสีคอสมิกมาจากไหน? รังสีคอสมิกถล่มโลกบ่อยแค่ไหน? รังสีคอสมิกเป็นอันตรายหรือไม่?
แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม พวกมันล่องหน มันเยอะมาก พวกเขาอันตรายถึงตาย มันเป็นรังสีคอสมิก
ทุกลูกบาศก์เซนติเมตรของพื้นที่จะเปียกโชกด้วยรังสีคอสมิกเหล่านี้: อนุภาคขนาดเล็ก, subatomic อย่างต่อเนื่องสตรีมมิ่งผ่านมัน รังสีคอสมิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยโปรตอน แต่บางครั้งรวมถึงนิวเคลียสอะตอมที่หนักกว่า พวกเขาเดินทางด้วยความเร็วเกือบของแสง —- หนึ่งตรวจพบรังสีคอสมิก, ที่รู้จักกันแก้มเป็น “อนุภาค OMG” เนื่องจากพลังงานที่รุนแรงของมันกระแทกเข้าไปในชั้นบรรยากาศของเราในปี 1991 ในขณะที่เดินทางที่ 99.9999999999999999999999999999999999951% ความเร็วของแสงตามหน้าอ้างอิง Hyperphysics ของสถาบันแมคโดนัลด์
นั่นเร็วมากในปี 1911 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ Viktor Hess ส่งเครื่องตรวจจับรังสีคอสมิกเครื่องแรกไปยังระดับความสูง 5,300 เมตร (17,388 ฟุต) สู่ชั้นบรรยากาศเขาไม่สามารถบอกความแตกต่างระหว่างอนุภาคและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้ตาม NobelPrize.org (เฮสส์จะได้รับรางวัลโนเบลสําหรับผลงานของเขา) อะไรก็ตามที่พวกเขาทําขึ้น พวกเขาเป็นลําแสงที่มีพลังงานสูงมากจากอวกาศ แม้ว่าการทดลองในภายหลังจะเปิดเผยธรรมชาติของอนุภาคของพวกเขาชื่อติดอยู่
รังสีคอสมิกมาจากไหน?รังสีคอสมิกมาจากความหลากหลายของแหล่ง — ทั้งหมดของพวกเขารุนแรง เมื่อดาวยักษ์ตายพวกเขเปิดตัวเองภายในออกในเวลาไม่กี่วินาทีในการระเบิดที่ยอดเยี่ยมที่เรียกว่าซูเปอร์โนวา เหตุการณ์ซูเปอร์โนวาเดียวสามารถโดดเด่นกว่ามูลค่าทั้งหมดของกาแลคซีของดาวและเพื่อให้พวกเขาให้พลังงานเพียงพอที่จะเร่งอนุภาคที่จะเกือบ lightspeed
การควบรวมกิจการของดาวฤกษ์ยังสามารถสร้างพลังงานที่จําเป็นพร้อมกับการเกิดของดาวดวงใหม่
เหตุการณ์การหยุดชะงักของน้ําขึ้นน้ําลง (เมื่อดาวถูกกินโดยหลุมดํา) และดิสก์เพิ่มความบ้าคลั่งรอบหลุมดําขนาดใหญ่ พวกเขาทั้งหมดปล่อยรังสีคอสมิก ที่ความหลากหลายของพลังงาน ซึ่งจากนั้นไปน้ําท่วมจักรวาลแต่การระบุที่มาของรังสีคอสมิกเป็นงานที่ยาก, ตามที่องค์การยุโรปเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์ (CERN). เนื่องจากเป็นอนุภาคที่มีประจุจึงตอบสนองต่อสนามแม่เหล็ก กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรามีสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอ (แต่ใหญ่) ซึ่งเบี่ยงเบนเส้นทางของรังสีคอสมิกใด ๆ ที่ไหลเข้ามาจากส่วนที่เหลือของจักรวาล เมื่อถึงเวลาที่รังสีคอสมิกเหล่านี้จากนอกกาแลคซีมาถึงเครื่องตรวจจับของเราบนโลกพวกเขามาจากทิศทางสุ่มโดยไม่มีต้นกําเนิดที่มองเห็นได้
นักดาราศาสตร์ยุคใหม่มีเครื่องมือมากมายที่สามารถตามล่าหาอนุภาคพลังงานสูงเหล่านี้ได้ วิธีที่ง่ายที่สุดคือการตรวจจับโดยตรง: สร้างกล่องและรอให้รังสีคอสมิกตีมันและบันทึกผลลัพธ์ เครื่องตรวจจับดังกล่าวได้รับการแต่งกายบนสถานีอวกาศนานาชาติเช่น แต่เหล่านี้มีข้อ จํากัด ในขนาด และฝึกเฉพาะสถานที่ท่องเที่ยวของพวกเขา ในส่วนเล็ก ๆ ของจักรวาลที่สังเกตได้ และดังนั้นหอดูดาวรังสีคอสมิกที่ใหญ่ที่สุดใช้วิธีการทางอ้อม
รังสีคอสมิกถล่มโลกบ่อยแค่ไหน?
รังสีคอสมิกโจมตีชั้นบรรยากาศของโลกอย่างต่อเนื่องตามนาซา เมื่อพวกเขาทําพวกเขาปล่อยพลังงานเพนต์อัพของพวกเขาในรูปแบบของการอาบน้ําของอนุภาคทุติยภูมิซึ่งจากนั้นก็เดินทางไปยังพื้นดิน จากนั้นสามารถตรวจพบฝักบัวได้เช่นกับหอดูดาวปิแอร์สว่านในอาร์เจนตินา คุณสามารถสร้างเครื่องตรวจจับรังสีคอสมิกที่บ้าน: แช่แผ่นสักหลาดในไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์และวางไว้เหนือน้ําแข็งแห้ง แอลกอฮอล์จะสร้างไออิ่มตัว เมื่อรังสีคอสมิกผ่านมันจะออกจากเส้นทางที่มองเห็นได้ในไอ คุณสามารถค้นหาคําแนะนําบนเว็บไซต์ CERN นี้
ด้วยเครื่องตรวจจับรังสีคอสมิกแบบโฮมเมดของคุณคุณสามารถคาดหวังว่าจะได้เห็นรังสีคอสมิกพลังงานต่ํา (ประมาณ 10 ^ 10 ^ 10 อิเล็กตรอนโวลต์) ต่อตารางเมตรต่อวินาที พลังงานที่สูงขึ้นประมาณ 10 ^ 15 eV ตีหนึ่งตารางเมตรทุกปี
รังสีคอสมิกมาในความหลากหลายของระดับพลังงานที่แตกต่างกัน รังสีคอสมิกพลังงานสูงสุดที่เรียกว่ารังสีคอสมิกพลังงานสูงพิเศษหรือ UHERCs เป็นรังสีที่หายากที่สุดตีหนึ่งตารางกิโลเมตรทุกปี นั่นเป็นเหตุผลที่หอดูดาวอย่าง Perre Auger มีขนาดใหญ่มาก – พวกเขาสร้างพื้นผิวที่รวบรวมได้ใหญ่ขึ้น “เราต้องการการทดลองยักษ์เพราะรังสีคอสมิกพลังงานสูงสุดนั้นหายากมาก” Noémie Globus นักวิจัยหลัง สล็อตแตกง่าย
