Космічні промені справді є субатомними частинками, в основному це протони (ядра водню), а іноді гелієві або важчі атомні ядра та дуже іноді електрони. Частинки космічних променів є дуже енергійними внаслідок того, що вони мають значну швидкість і, отже, значний імпульс.
Частинка Oh-My-God, виявлена в штаті Юта в 1991 році, ймовірно, була протоном, який подорожував на 0,999 (і додайте ще 20 х 9 с після цього) швидкості світла, і він нібито несе ту саму кінетичну енергію, що і бейсбол, який подорожує на 90 кілометрів година.
Кінетична його енергія оцінювалася в 3 х 1020 електронних вольт (еВ), і енергія зіткнення мала б 7,5 х 1014 eV, коли вона потрапила в атмосферну частинку - оскільки вона не може віддавати всю свою кінетичну енергію при зіткненні. Швидко рухомий сміття частину його відвозить, а також втрати тепла. У будь-якому випадку, це все-таки приблизно в 50 разів більше енергії зіткнення, яку ми очікуємо, що Великий адронний колайдер (LHC) зможе генерувати на повну потужність. Отже, це дає вам надійну основу для того, щоб насміхатися з домисловими людьми, які все ще впевнені, що LHC знищить Землю.
Зараз більшість частинок космічних променів мають низьку енергію, до 1010 eV - і виникають локально від сонячних спалахів. Ще один енергійний клас, до 1015 е., вважають, походять з інших місць галактики. Важко визначити їх точне джерело, оскільки магнітні поля галактики та Сонячної системи змінюють свої траєкторії, щоб вони в кінцевому підсумку мали рівномірне розподіл у небі - так, ніби вони надходять звідусіль.
Але насправді ці галактичні космічні промені, ймовірно, походять від наднових - цілком можливо, в процесі уповільненого вивільнення, коли частинки відскакують туди-сюди в персистуючому магнітному полі залишку наднової, перш ніж потрапляти в широку галактику.
А потім з’являються екстрагалактичні космічні промені, які є різновидом «О-мій-Бог», рівень енергії перевищує 1015 еВ, навіть рідко перевищує 1020 eV - які формальніше називають ультрависокими енергетичними космічними променями. Ці частинки подорожують дуже близько до швидкості світла, і для досягнення таких швидкостей, мабуть, махнув удар.
Однак, можливо, перебільшена аура таємничості традиційно оточує походження екстрагалактичних космічних променів - як це пояснюється в заголовку «О-Мій-Бог».
Насправді існує обмеження того, наскільки далеко може виникнути частинка надвисокої енергії - оскільки, якщо вони не зіткнуться ні з чим іншим, вони в кінцевому підсумку вийдуть проти межі Грейзен-Зацепін-Кузьмін (GZK) . Це представляє ймовірність того, що частинка, що швидко рухається, врешті-решт зіткнеться з фоном космічного мікрохвильового фону, втрачаючи енергію та швидкість імпульсу в процесі. З'ясовується, що екстрагалактичні космічні промені утримують енергію понад 1019 eV не міг виникнути від джерела, що знаходився на відстані 163 мільйонів світлових років від Землі - відстань, відомий як горизонт GZK.
Останні спостереження Обсерваторії П'єра Оже виявили сильну кореляцію між позагалактичними космічними променями та розподілом довколишніх галактик з активними галактичними ядрами. Бірманн та Суза створили на основі доказової моделі походження галактичних і позагалактичних космічних променів - яка має ряд перевірених прогнозів.
Вони пропонують, що екстрагалактичні космічні промені закручуються в накопичувальних дисках надмасивної чорної діри, які є основою активних ядер галактики. Крім того, вони вважають, що майже всі екстрагалактичні космічні промені, які досягають Землі, походять від Кентавра А. Отже, жодної величезної таємниці - дійсно багату область для подальших досліджень. Частинки з активного накопичувального диска з чорною дірою в іншій галактиці доставляються до нашого порогу.
Подальше читання: Бірманн і Соуза Про спільне походження галактичних і позагалактичних космічних променів.
