Neue Theorie schlägt vor

Kosmische Ultrahoch-Energie-Strahlen sind die höchsten Energienpartikel im Universum, deren Energien mehr als ein Million Mal sind, was vom Menschen erreicht werden kann. Obwohl die Existenz von UHECRs seit 60 Jahren bekannt ist, ist es Forschern nicht gelungen, eine zufriedenstellende Erklärung für ihren Ursprung zu formulieren, der alle Beobachtungen erklärt.

Eine neue Theorie, die der Physiker der New York University, Glennys Farrar, eingeführt hat, liefert jedoch eine praktikable und überprüfbare Erklärung für die Erstellung von UHECRs.

„Nach sechs Jahrzehnten der Anstrengung könnte der Ursprung der mysteriösen Partikel mit höchster Energie im Universum endlich identifiziert worden sein“, sagt Farrar, Collegiate Professor für Physik und Julius Silver, Rosalind S. Silver und Enid Silver Winslow Professor an der NYU. „Dieser Einblick gibt ein neues Werkzeug zum Verständnis der katastrophalsten Ereignisse des Universums: zwei Neutronenstars, die sich zu einem schwarzen Loch verschmelzen, das der Prozess ist, der für die Schaffung vieler kostbarer oder exotischer Elemente verantwortlich ist, darunter Gold, Platin, Uranium, Jod und Xenon.“

Der arbeitenwas im Journal erscheint Physische Überprüfungsbriefeschlägt vor, dass Uhecrs in den turbulenten magnetischen Abflüssen von Binärfuller der Neutronenstern beschleunigt werden – vor der Bildung des endgültigen Schwarzen Lochs aus dem Überrest des Fusions aus dem Fusionsrest. Der Prozess erzeugt gleichzeitig starke Gravitationswellen-einige, die bereits von Wissenschaftlern in der Ligo-Virgo-Zusammenarbeit festgestellt wurden.

Farrar’s Physische Überprüfungsbriefe Der Vorschlag erläutert zum ersten Mal zwei der mysteriössten Merkmale von UHECRs: die enge Korrelation zwischen der Energie einer Uhecr und der elektrischen Ladung und der außergewöhnlichen Energie einer Handvoll der höchsten Energieereignisse.

Aus Farrars Analyse stammen zwei Konsequenzen, die in zukünftigen Arbeiten eine experimentelle Validierung liefern können:

  • Die höchsten Energie uHecrs entstehen als seltene „R-Prozess“ -Elemente wie Xenon und Tellur, die eine Suche nach einer solchen Komponente in den UHECR-Daten motivieren.
  • Extrem energiegeladene Neutrinos, die aus UHECR-Kollisionen stammen, werden notwendigerweise von der Gravitationswelle begleitet, die in der Eltern-Neutronen-Sternverfertigung hergestellt wird.
  • Weitere Informationen:
    Glennys R. Farrar, binäre Neutronenstern -Fusionen als Quelle der höchsten Energiekosmischen Strahlen, Physische Überprüfungsbriefe (2025). Doi: 10.1103/PhysRevlett.134.081003

    Zur Verfügung gestellt von der New York University

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