このアーティストのイラストに示されているように、遠くの星からのガンマ線バーストは、時々地球上の科学者の検出器に当たる超強力な「OMG粒子」の考えられる発生源の1つです。
（画像：©NASA / SkyWorks Digital）
ポールサッターは、オハイオ州立大学の天体物理学者であり、COSI科学センターの主任科学者です。サッターは「Ask a Spaceman」と「Space Radio」のホストでもあり、世界中のAstroToursをリードしています。 Sutterはこの記事をSpace.comのExpert Voices：Op-Ed＆Insightsに寄稿しました。
現在、このテキストを読んでいると、あなたのDNAは目に見えない小さな弾丸によってスライスされています。ダメージディーラーは、光線ではありませんが、宇宙線として知られていますが、その名前は歴史的な誤解に由来しています。代わりに、それらは粒子です。主に電子と陽子ですが、ヘリウムや鉄の原子核のように重いものもあります。
これらの宇宙粒子は問題を引き起こします。なぜなら、a）それらは高速であり、そのため、周りを投げる運動エネルギーが大量にあり、b）それらは帯電しているからです。これは、貧弱なDNAヌクレオチドをイオン化し、それらをばらばらにし、時々制御不能な複製エラー（別名、癌）を引き起こす可能性があることを意味します。 ['Superstar' Eta Carinaeは巨大な宇宙線銃のように振る舞いますが、なぜですか？]
これが十分ではなかったかのように、時々、1年に1平方キロメートルに1回程度、粒子が私たちの上層大気に本当に途方もない速度で叫び、不幸な窒素または酸素分子にぶつかり、シャワーに流れ落ちます低エネルギー（ただし、もちろん致命的）の二次粒子。
そのような途方もない可能性の粒子に直面したときの唯一の適切な対応は「OMG」です。
速球
「OMG」は、1991年にユタ大学のフライズアイ宇宙線検出器によって検出された、現在超高エネルギー宇宙線として知られているものの最初の例に付けられたニックネームです。その単一の陽子が光の速度の約99.99999999999999999999951パーセントの速度で大気中に衝突した。そして、いいえ、これらの9つすべては、劇的な効果が数値を印象的に見せるためだけのものではありません。本当に高速でした。この粒子は、きちんと投げられた野球と同じ量の運動エネルギーを持っています…プロトンのサイズのオブジェクトに圧縮されました。
これは、この粒子が私たちの最も強力な粒子コライダーであるLHCが生成できるものよりも1000万倍以上多いエネルギーを持っていることを意味します。相対論的な時間の遅れにより、OMG粒子はその速度で、粒子自体の時間の0.43ミリ秒で、最も近い星であるプロキシマケンタウリに移動する可能性があります。この文を（それ自体の観点から）読み終えるまでには、それは私たちの銀河の核に続く可能性があります。
OMG、確かに。
その粒子の検出以来、私たちは世界中の専門の望遠鏡と検出器を使用して、これらの極端なイベントの空を監視し続けてきました。言うまでもなく、過去数十年間に約100のOMGクラスの粒子を記録しました。
それらの数十の例は、それらの起源の謎を解明し、深めます。より多くのデータは常に良いですが、私たちの宇宙の一体は、陽子にほとんど-ほとんど-レースに光に挑戦するのに十分な十分な亀裂を与えるのに十分強力です。
ナックルボール
荷電粒子をめちゃくちゃな速度に加速するには、2つの重要な要素が必要です。大量のエネルギーと磁場です。磁場は、イベントのエネルギーが何であれ、粒子に移動する働きをします（たとえば、超新星爆発の爆発的な運動エネルギー、または物質がブラックホールに向かって落下するときの渦巻く引力）。詳細な物理学は、当然ながら、信じられないほど複雑であり、あまり理解されていません。宇宙線の発祥の地は恐ろしく複雑で、私たちの宇宙の極端な領域に位置しているので、完全な物理的写真を手に入れるのは難しいでしょう。
しかし、OMGパーティクルの友人のような極端な例がどこから来たのかについて、いくつかの知識に基づいた推測を行うことができます。私たちの最初の推測は、超新星、巨大な星の大規模な死であるかもしれません。磁場？小切手。たくさんのエネルギー？小切手。しかし、トリックを行うのに十分なエネルギーはありません。あなたの庭の種類の星の爆発は、私たちが考えている速度で粒子を吐き出すのに十分な生の力がありません。
次は何ですか？アクティブな銀河核は強力な候補です。これらの核は、銀河の中心に位置する超巨大ブラックホールの周りに物質がその運命に渦巻くように作成されます。その材料は圧縮されて加熱され、最終的な瞬間に降着円盤を形成します。そのねじれたインフェルノはダイナモの動作から強い磁場を生成し、放出された粒子に深刻な馬力を加えるのに必要な成分の強力な混合物を形成します。
（そして、あなたは「例外」があることを知っていたのを除いて）、アクティブな銀河核は遠く離れすぎて地球に到達する宇宙線を生成することができません。超高エネルギー宇宙線の滑稽な速度では、宇宙を巡るのは吹雪の中を耕そうとするようなものです。これは、これらの速度では、宇宙のマイクロ波背景（ごく初期の宇宙から残った低エネルギー光子の洪水）が、高エネルギーに向かって高度にブルーシフトしているように見えるためです。そのため、その高輝度の光は、進行中の宇宙線にぶつかってたたき、減速し、最終的には停止します。
したがって、最も強力な宇宙線が1億光年以上遠くまで移動することを期待すべきではありません。また、活動している銀河核のほとんどは、それよりはるかに遠くにあります。
カーブボール
しばらくの間、OMG生成の主な容疑者はCentaurus Aでした。CentaurusAは、1000万光年から1600万光年離れたところにある比較的近くにある活動銀河核です。パワフルで、磁気的で、近く—完璧な組み合わせ。しかし、宇宙線がその一般的な方向から来る可能性があることをほのめかす調査もありますが、その銀河を容疑者から有罪判決に移すのに十分な明確な相関関係はありませんでした。 [奇妙な銀河ケンタウルスAの詳細]
問題の一部は、天の川自身の磁場が、到来する宇宙線の軌道を微妙に変更し、元の方向を偽ることです。したがって、宇宙線の発生源を再構築するには、銀河の磁場の強さと方向のモデルも必要です。これは、完全に処理できるものではありません。
OMGジェネレーター自体がケンタウルスAでない場合、おそらくそれはセイファート銀河であり、一般的にはより近く、一般的には弱い（しかし非常に明るく強い）銀河サブクラスの特定の銀河サブクラスです。しかし、繰り返しになりますが、サンプルを100個も用意していないため、厳密な統計的決定を行うことは困難です。
おそらくそれはガンマ線バーストであり、特異な激変の終わりから最も極端な星のいくつかに放射すると考えられています。しかし、その状況の物理学に対する私たちの理解は（あなたはそれを信じられますか？）ちょっとおおざっぱです。
おそらくそれは、ビッグバンの初期の瞬間からのトポロジーの欠陥や暗黒物質内のファンキーな相互作用のような、よりエキゾチックなものでしょう。多分私達は物理学を間違っていてそして私達の間隔限界計算は正確ではないです。多分多分多分…
これらの超高エネルギー「OMG」粒子の真の起源は突き止めるのが難しく、30年近くの検出の歴史にもかかわらず、多くの確固たる回答はありません。それは結構です—少なくともいくつかの謎が宇宙に残っているのは良いことです。天体物理学者はまた、いくつかの仕事のセキュリティを使用することができます。
詳細は、iTunesおよびWebサイト（http://www.askaspaceman.com）で入手可能な「Ask A Spaceman」ポッドキャストでエピソードを聞いてください。この作品につながった質問をhchrissscotttに感謝します。 Twitterで#AskASpacemanを使用するか、Paul @PaulMattSutterおよびfacebook.com/PaulMattSutterをフォローして、質問を投稿してください。 @ Spacedotcom、Facebook、Google +をフォローしてください。 Space.comの元の記事。
