إلكترونات زائدة في الأشعة الكونية ✎ سريع

الأصل: "Possible structure in the cosmic ray electron spectrum measured by the ATIC-2 and ATIC-4 experiments"
arXiv:1104.3452 · 2011-04-18 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
بالون التقط جسيمات أكثر مما كان متوقعًا.

عالياً فوق القارة القطبية الجنوبية، رفع بالون جهازًا لالتقاط الإلكترونات القادمة من الفضاء. تصل هذه الجسيمات من انفجارات نجوم بعيدة وأحداث قوية أخرى. قام الجهاز بقياس طاقتها — أي قوة اصطدامها. وفي أحد نطاقات الطاقة، وُجد أن عدد الاصطدامات أكبر مما توقعته الحسابات.

أظهر التحليل الأول للبيانات حدبة عريضة على الرسم البياني: كما لو كان هناك تيار إضافي في تدفق الجسيمات. الآن، تمت معالجة نفس البيانات مرة أخرى بطرق مختلفة. اتضح أن الحدبة ليست ملساء، بل تتكون من عدة قمم ضيقة. وكأننا سمعنا قطرات منفصلة في ضجيج المطر.

الطاقة 300-800 جيجا إلكترون فولت تعادل أن يتسارع إلكترون واحد إلى سرعة تجعل كتلته أكبر بمئات الآلاف من المرات من كتلته العادية.

المقارنة مع بيانات تجربة أخرى — تلسكوب على قمر صناعي — أظهرت أن القمم لا تظهر لدى الجميع. ربما يكون هذا أثرًا لمصدر غير معروف أو خلل في القياسات. لكن اللغز يبقى: من أين تأتي كل هذه الإلكترونات السريعة في الفضاء؟

الإلكترونات ذات الطاقة بمئات الجيجا إلكترون فولت تخترق الغلاف الجوي وتولد زخات كاملة من الجسيمات الثانوية التي يمكن التقاطها على الأرض.

العلماء
Enrico FermiMichael FaradayHendrik LorentzErnest RutherfordJocelyn Bell Burnell
المفاهيم
نصف قطر الإلكترون الكلاسيكي طيف الأشعة الكونية قمة إرج طيف غيغا إلكترون فولت إلكترون فولت طاقة الإلكترون تيرا إلكترون فولت نطاق كتلة كيلو إلكترون فولت التواء فجوة نطاق بنية النطاق خط ليمان ألفا ركبة كاترين إلكترون ضوئي مستوى فيرمي تأثير شتارك