Menggunakan pengamatan dari ANGGUR-3 detektor muon, fisikawan di India dan Jepang telah menjelajahi wilayah spektrum energi sinar kosmik yang kurang dipahami dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya. Fahim Varsi di Institut Teknologi India Kanpur dan rekannya mengidentifikasi fitur yang sebelumnya tidak terlihat dalam bentuk kekusutan spektrum. Pengamatan tersebut menunjukkan perlunya memikirkan kembali asal usul sinar kosmik.
Sebagian besar terdiri dari proton dan inti helium, sinar kosmik adalah partikel berenergi tinggi yang terus-menerus membombardir atmosfer bumi. Saat berinteraksi dengan atmosfer, sinar kosmik menghasilkan hujan partikel sekunder, termasuk elektron, foton, dan muon – yang menghujani Bumi.
Sinar kosmik pertama kali diidentifikasi pada tahun 1912, dalam observasi pemenang Hadiah Nobel yang dilakukan oleh Victor Hess. Namun bahkan lebih dari satu abad setelah deteksi awal, kita masih harus banyak belajar tentang sifat partikel-partikel ini. Meskipun para astronom percaya bahwa sinar kosmik berasal dari sejumlah sumber berbeda termasuk bintang, supernova, dan inti galaksi aktif, asal usulnya tidak sepenuhnya dipahami karena partikel-partikel tersebut dibelokkan oleh medan magnet saat menempuh jarak yang sangat jauh ke Bumi.
Diperlukan pengukuran yang tepat
“Sinar kosmik dikenal sebagai partikel paling energik di alam semesta,” kata anggota tim Pravata Mohanty di Tata Institute for Fundamental Research di Mumbai. “Pengukuran yang tepat terhadap bentuk spektrum energi unsur dalam sinar kosmik diperlukan untuk meningkatkan pemahaman kita tentang asal usul, percepatan, dan perambatannya.”
Salah satu kesenjangan pemahaman yang sangat mencolok terletak di tengah spektrum sinar kosmik dengan energi dalam kisaran 100 TeV–1 PeV. Dalam jendela ini, partikel-partikel tersebut terlalu energik untuk ditangkap langsung oleh detektor berbasis ruang angkasa, namun tidak cukup energik untuk sejumlah besar partikel hujan mencapai detektor di Bumi.
Untuk mengeksplorasi rentang energi ini lebih detail, tim Varsi memeriksa observasi dari eksperimen GRAPES-3. Ini adalah observatorium muon yang terletak di selatan India yang terdiri dari serangkaian detektor gemilang. Fasilitas ini terletak pada ketinggian 2200 m di atas permukaan laut, sehingga memudahkan untuk mendeteksi muon sebelum berinteraksi dengan atmosfer.
“GRAPES-3 berisi detektor area yang luas, memungkinkan kita mengukur komposisi unsur sinar kosmik melalui komponen muon dalam hujan sinar kosmik,” jelas Mohanty. “Dengan area deteksi yang beberapa ribu kali lebih besar dibandingkan detektor berbasis ruang angkasa, GRAPES-3 memastikan presisi statistik yang sangat tinggi dalam pengukuran.”
Studi empat tahun
Para peneliti mengevaluasi sekitar 8 juta peristiwa hujan lebat yang diamati selama periode 460 hari pada tahun 2014 dan 2015. Karena kompleksitas teknik analisis dan koreksi kesalahan, analisis tersebut memerlukan waktu empat tahun untuk diselesaikan. Tim tersebut mengatakan bahwa hasilnya memberikan gambaran rinci pertama tentang jendela energi menengah.
“Studi ini mengukur spektrum proton dalam sinar kosmik dari 50 TeV hingga 1.3 PeV, yang secara efektif menghubungkan pengamatan dari pengukuran berbasis ruang angkasa dan berbasis darat,” jelas Mohanty.
Salah satu fitur paling mencolok yang ditemukan oleh tim Varsi adalah kekusutan spektrum energi sekitar 166 TeV, dengan lebih banyak proton kosmik dari yang diperkirakan terdeteksi pada energi yang sedikit lebih tinggi. Sebelumnya, eksperimen di darat telah mendeteksi adanya kekusutan serupa pada sekitar 3 PeV, yang dianggap sebagai energi maksimum sinar kosmik yang berasal dari galaksi.
Hingga saat ini, para peneliti secara umum berasumsi bahwa spektrum energi proton di wilayah yang diamati dapat dijelaskan dengan hukum pangkat sederhana. Namun, penemuan tim tampaknya mematahkan anggapan tersebut.
“Hal ini menunjukkan kemungkinan bahwa satu kelompok sumber, yang umumnya diyakini sebagai sisa-sisa supernova, dapat secara efektif mempercepat sinar kosmik hingga ke kekusutan yang diamati, sementara kelompok lain menjadi dominan di luar kekusutan tersebut,” jelas Mohanty.
Dengan memanfaatkan hasil-hasil ini, tim Varsi berharap bahwa model-model baru dapat segera muncul untuk memperhitungkan dampak-dampak ini. Jika tercapai, hal ini dapat membantu memperkuat pemahaman kita tentang bagaimana sinar kosmik muncul, berakselerasi, dan merambat melintasi jarak antargalaksi.
Penelitian tersebut dijelaskan dalam Physical Review Letters.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
- PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
- PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
- Sumber: https://physicsworld.com/a/kink-in-cosmic-ray-spectrum-puzzles-astrophysicists/
- :adalah
- :bukan
- $NAIK
- 1
- 100
- 2014
- 2015
- 50
- 8
- a
- Tentang Kami
- atas
- AC
- mempercepat
- percepatan
- Akun
- dicapai
- di seluruh
- aktif
- memajukan
- Setelah
- sepanjang
- an
- analisis
- Analytical
- dan
- Lain
- muncul
- ADALAH
- DAERAH
- sekitar
- susunan
- AS
- diasumsikan
- anggapan
- At
- Suasana
- BE
- karena
- menjadi
- sebelum
- Percaya
- diyakini
- Luar
- kedua
- Bangunan
- tapi
- by
- CAN
- Abad
- kelas
- rekan
- umum
- lengkap
- kompleksitas
- komponen
- komposisi
- terdiri dari
- Menghubungkan
- terus-menerus
- mengandung
- Sinar kosmik
- bisa
- digambarkan
- dijelaskan
- menjelaskan
- rinci
- terperinci
- menemukan
- terdeteksi
- Deteksi
- berbeda
- langsung
- penemuan
- dilakukan
- turun
- bumi
- mudah
- efektif
- efek
- elektron
- muncul
- energik
- energi
- cukup
- Memastikan
- kesalahan
- dievaluasi
- Bahkan
- peristiwa
- sangat
- diharapkan
- eksperimen
- eksperimen
- Menjelaskan
- menyelidiki
- Dieksplorasi
- Fasilitas
- Fitur
- Fitur
- Fields
- Pertama
- Untuk
- bentuk
- empat
- dari
- sepenuhnya
- mendasar
- Galaksi
- celah
- umumnya
- besar
- memiliki
- Memiliki
- helium
- membantu
- High
- lebih tinggi
- sangat
- berharap
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- Namun
- HTTPS
- diidentifikasi
- if
- in
- Termasuk
- India
- informasi
- mulanya
- Lembaga
- berinteraksi
- isu
- IT
- NYA
- Jepang
- jpg
- dikenal
- besar
- lebih besar
- Hukum
- BELAJAR
- Tingkat
- terletak
- terletak
- terutama
- Membuat
- max-width
- maksimum
- Mungkin..
- mengukur
- pengukuran
- pengukuran
- anggota
- Tengah
- juta
- model
- lebih
- paling
- banyak
- Mumbai
- Alam
- Perlu
- New
- jumlah
- nomor
- observatorium
- of
- on
- ONE
- berasal
- asal
- Lainnya
- kami
- lebih
- khususnya
- periode
- foton
- Fisika
- Dunia Fisika
- terpilih
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- Titik
- kemungkinan
- kekuasaan
- Ketelitian
- sebelumnya
- menghasilkan
- proton
- memberikan
- Puzzle
- HUJAN
- jarak
- RAY
- mencapai
- wilayah
- wajib
- penelitian
- peneliti
- Hasil
- ulasan
- mengatakan
- SEA
- sekunder
- beberapa
- Bentuknya
- Pertunjukkan
- mirip
- Sederhana
- duduk
- segera
- sumber
- Selatan
- Space
- berbasis ruang
- Spektrum
- Bintang
- statistik
- Masih
- Memperkuat
- Belajar
- menyarankan
- Menyarankan
- supernova
- tim
- teknik
- Teknologi
- dari
- bahwa
- Grafik
- mereka
- Ini
- mereka
- ini
- pikir
- ribu
- Melalui
- kuku ibu jari
- kali
- untuk
- terlalu
- mengambil
- perjalanan
- benar
- pemahaman
- dipahami
- Alam semesta
- belum pernah terjadi sebelumnya
- us
- View
- adalah
- we
- adalah
- yang
- sementara
- jendela
- dengan
- dunia
- tahun
- namun
- zephyrnet.dll