Para ilmuwan telah menemukan sumber sinar kosmik berenergi tinggi yang tidak dikenal yang membombardir Bumi dari luar angkasa. "Ini adalah penemuan besar," kata John Wefel dari Louisiana State University dan Principal Investigator untuk ATIC, Advanced Thin Ionization Calorimeter, instrumen yang ditularkan melalui balon yang berada di atas Antartika. "Ini pertama kalinya kami melihat sumber berbeda dari sinar kosmik yang dipercepat menonjol dari latar belakang galaksi umum."
Hasil baru menunjukkan surplus tak terduga dari elektron sinar kosmik pada energi yang sangat tinggi - 300-800 miliar volt elektron - yang harus berasal dari sumber yang sebelumnya tidak dikenal atau dari penghancuran partikel teoritis yang sangat eksotis yang digunakan untuk menjelaskan materi gelap.
"Kelebihan elektron ini tidak dapat dijelaskan oleh model standar asal sinar kosmik," kata Wefel. "Pasti ada sumber lain yang relatif dekat kita yang memproduksi partikel tambahan ini."
Menurut penelitian, sumber ini harus berada dalam waktu sekitar 3.000 tahun cahaya matahari. Itu bisa menjadi objek eksotis seperti pulsar, mini-quasar, sisa supernova atau lubang hitam massa menengah.
"Elektron sinar kosmik kehilangan energi selama perjalanan mereka melalui galaksi," kata Jim Adams, pemimpin penelitian ATIC di Marshall Space Flight Center NASA di Huntsville, Ala. "Kerugian ini meningkat seiring dengan energi elektron. Pada energi yang diukur dengan instrumen kami, kehilangan energi ini menekan aliran partikel dari sumber yang jauh, yang membantu sumber terdekat menonjol. ”
Namun, para ilmuwan menunjukkan bahwa ada beberapa objek yang dekat dengan tata surya kita.
"Hasil ini mungkin menjadi indikasi pertama dari objek yang sangat menarik di dekat tata surya kita menunggu untuk dipelajari oleh instrumen lain," kata Wefel.
Penjelasan alternatif adalah bahwa kelebihan elektron berenergi tinggi mungkin dihasilkan dari penghancuran partikel yang sangat eksotik yang diajukan untuk menjelaskan materi gelap. Dalam beberapa dekade terakhir, para ilmuwan telah belajar bahwa jenis bahan yang menyusun alam semesta di sekitar kita hanya menyumbang sekitar lima persen dari komposisi massanya. Hampir 70 persen alam semesta terdiri dari energi gelap (disebut karena sifatnya tidak diketahui). Sisa 25 persen massa bertindak secara gravitasi seperti materi biasa, tetapi hanya sedikit, sehingga biasanya tidak terlihat.
Sifat materi gelap tidak dipahami, tetapi beberapa teori yang menggambarkan bagaimana gravitasi bekerja pada sangat kecil, jarak kuantum memprediksi partikel eksotis yang bisa menjadi kandidat materi gelap yang baik.
"Penghancuran partikel eksotis ini satu sama lain akan menghasilkan partikel normal seperti elektron, positron, proton, dan antiproton yang dapat diamati oleh para ilmuwan," kata Eun-Suk Seo, pemimpin ATIC di University of Maryland, College Park.
Eksperimen ATIC seberat 4.300 pon ini dilakukan di ketinggian sekitar 124.000 kaki di atas Antartika menggunakan balon berisi helium yang besarnya sama dengan interior New Orleans Superdome. Tujuan dari proyek ini adalah untuk mempelajari sinar kosmik yang jika tidak akan diserap ke atmosfer.
Para peneliti dari ATIC menerbitkan hasilnya dalam jurnal Nature edisi 20 November.
Sumber: NASA, [dilindungi email]
