Partícula Zetta

Las zetta -partículas (o rayos cósmicos de ultra alta energía) son partículas cuya energía estimada es del orden de ZEV (10 21  eV , alrededor de 100  J ).

Los registros de energía actuales para una partícula observada son:

Estos son los fenómenos más energéticos que se conocen en la naturaleza.

Una de las razones sorprendentes para encontrarnos con fenómenos tan energéticos (más allá de la simple incógnita sobre su origen, que solo sabemos con certeza desde 2017 que provienen de fuera de la Vía Láctea ), es que las partículas que atraviesan el espacio interactúan con el fondo del fósil de microondas. radiación y pierden su energía de manera gradual pero rápida, hasta que caen significativamente por debajo de 5  × 10 19  eV o 50  EeV , conocido como límite de Greisen-Zatsepin -Kuzmin (GZK). Por esta razón, las partículas zetta deben formarse muy cerca de la Tierra , en cuyo caso los científicos esperarían un fenómeno extremadamente fácil de observar dadas las energías a implementar, o permanecer insensibles a esta interacción , que apenas deja espacio. para partículas claramente identificadas o conocidas en la actualidad (2014). Además, estos fenómenos son raros, del orden de 1 por año y por kilómetro cuadrado.

Sin embargo, algunos teóricos ahora creen que la naturaleza excepcional de las observaciones a estas energías muy altas podría seguir siendo compatible con el límite de Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK), sus características estadísticas y el estado actual del conocimiento en física teórica.

En la práctica, algunas observaciones de AGASA parecen indicar una fuerte correlación entre los eventos más poderosos y los cúmulos de galaxias.

Según la edición Scientific American deEnero de 1999, AGASA sólo detectó un total de 5 eventos durante los ocho años siguientes al descubrimiento de 1991. La Pierre-Auger observatorio hace que sea posible la observación de un número significativamente mayor de estas partículas, así como para estimar con precisión la dirección de su origen. Este aumento en el número de detecciones debería arrojar luz sobre los fenómenos en el origen de estas partículas zetta.

Un artículo publicado en 2018 propone un modelo coherente según el cual los rayos cósmicos de alta energía, ya sean núcleos atómicos, fotones gamma o neutrinos, proceden de chorros de agujeros negros ubicados en cúmulos galácticos . El mismo año, otro artículo enlaza tras la detección de un neutrino de 290  TeV por IceCube el22 de septiembre de 2017la actividad de blazar TXS0506 + 056 y la emisión de partículas de alta energía. Desde entonces se ha establecido que este blazar fue la fuente de otros neutrinos energéticos detectados tres años antes.

Ver también

Notas y referencias

  1. (en) Observatorio Pierre Auger et al. , “  Observación de una anisotropía a gran escala en las direcciones de llegada de los rayos cósmicos por encima de 8 × 1018 eV  ” , Science , vol.  357,22 de septiembre de 2017( DOI  10.1126 / science.aan4338 , leer en línea )
  2. (en) Ke Fang y Kohta Murase, "  Vinculación de partículas cósmicas de alta energía mediante chorros de agujeros negros incrustados en estructuras a gran escala  " , Nature Physics ,22 enero 2018( DOI  10.1038 / s41567-017-0025-4 , lea en línea )
  3. (in) IceCube Collaboration, "  Neutrino Emission from the management of the blazar TXS 0506 + 056 before the IceCube 170922A-alert  " , Science ,12 de julio de 2018( leer en línea ).
  4. (en) Francis Halzen Ali Kheirandish, Thomas P. Weisgarber y Scott Wakely, "  Sobre las llamaradas de neutrinos de la Dirección de TXS 0506 + 056  " , The Astrophysical Journal Letters , vol.  874, n o  1,26 de marzo de 2019( leer en línea ).

enlaces externos