Dette stiller kosmologer og astronomer over for en gåde, da kilden til strålingen ser helt tom ud. Måske drejer det sig om partikler eller materie, vi endnu ikke kender til. Det skriver mediet VRT.
Forestil dig en partikel med det højeste energiniveau, som vi kan skabe på Jorden med en partikelaccelerator, som f.eks. den ved CERN i Schweiz. Et elektron eller en atomkerne fyldt med energi. Og forestil dig så en partikel med millioner gange mere energi.
Præcis sådan en partikel ramte Jorden den 27. maj 2021 fra rummet. Forestil dig det som en mursten, du lader falde på din tå fra taljehøjde - men al den energi er koncentreret i et lille elektron.
Det blev opdaget af detektorer fra Telescope Array i Utah-ørkenen. Fundet blev beskrevet i det videnskabelige tidsskrift Science. Forskere døbte partiklen Amaterasu-partiklen, som er opkaldt efter den japanske solgudinde.
At noget sådant er sket, er i sig selv meget usædvanligt. Sidst, en partikel med så meget energi ramte Jorden, var i 1991. Den såkaldte "Oh-My-God-partikel" nåede for 32 år siden hele 320 exaelektronvolt. Amaterasu-partiklen er den næstmest energiske partikel, der nogensinde er blevet observeret.
"Da jeg opdagede denne kosmiske stråle med ultra-høj energi, tænkte jeg først, at der måtte være sket en fejl," sagde Toshihiro Fujii, professor ved Osaka Metropolitan University.
"Den havde et energiniveau, som vi ikke har set i de sidste tre årtier."
Men hvad der gør mysteriet endnu større, er, at ingen ved, hvor Amaterasu-partiklen kommer fra.
Lokal tomhed
Først og fremmest dette: At partikler regner ned fra rummet på vores planet, er ikke usædvanligt. Faktisk er det omvendt. Vi er konstant udsat for kosmisk stråling. Solen udsender for eksempel også stråling.
Men den nedbrydes i atmosfæren til mindre partikler, indtil man får en slags partikel-bruser. Nordlyset er præcis det: partikler fra rummet, der støder ind i luftmolekyler i vores atmosfære.
Amaterasu-partiklen er af en helt anden orden. Den er så ekstremt energirig, at astronomer står over for et mysterium. Hvad kan have frembragt denne stråling?
Fordelen ved en partikel med så meget energi er, at dens bane meget sjældent bliver afbøjet af magnetiske felter i rummet. Derfor kan du nemt rekonstruere Amaterasu-partiklens bane og "spore" den tilbage til dens startpunkt.
Men sporet fører kun til den såkaldte 'Lokale tomhed'. Det er et enormt område lige ved siden af Mælkevejen, hvor der tilsyneladende ikke er noget.
Dog opstår sådanne ekstremt energirige partikler normalt ved kosmiske eksplosioner, som er voldelige begivenheder, der er meget større end eksplosionen af en stjerne. I stedet for en stor tomhed forventer man altså noget enormt.
Men hvordan kan det være? Kommer partiklen så alligevel fra meget længere væk end antaget? Er den blevet afbøjet mere end forventet? Eller er der noget i den Lokale tomhed, som vi (endnu) ikke kan se?
Sorte huller og mørkt stof
Netop dette mysterium gør det så interessant for astronomer.
"Vi forstår det ikke. Og alt, hvad vi ikke forstår, vækker vores nysgerrighed," sagde astronom Leen Decin fra KU Leuven.
"Vi ved ikke, hvor disse energirige stråler kommer fra. De er en slags kosmiske budbringere."
Og så spekulerer astronomer verden over på Amaterasu-partiklens oprindelse.
"Jeg tænker i retning af supermassive sorte huller," sagde Decin.
For et supermassivt sort hul er der behov for et solsystem, 'og jeg ved, at der ikke er nogen galakser i den retning, hvor partiklen kommer fra. Men sådan en partikel kan rejse meget langt'. Måske endda så langt, at vi endnu ikke kan observere kilden med de nuværende teleskoper.
Også kosmolog Thomas Hertog (KU Leuven), der tidligere arbejdede sammen med Stephen Hawking, tænker i retning af 'store roterende sorte huller, der findes i centrum af fjerne galakser, og som opsluger materie, hvilket kan resultere i, at partikler bliver ekstremt accelererede'.
Indgang til det mørke område af universet
Det store spørgsmål er stadig: Hvorfor kan vi ikke se kilden til denne stråling? Måske fordi vi ikke genkender den.
"Måske er det en ny type partikel, der endnu ikke findes i vores standardmodel, og som vi ikke kan forstå med den nuværende fysik," sagde Decin.
"Universet er fyldt med mørkt stof, som ikke består af de partikler som elektroner og protoner, vi kender," lød det fra Hertog.
"Dette mørke stof adlyder ikke de kendte kernekræfter, men andre, endnu ukendte kræfter. Vi ved, at dette stof eksisterer, da vi kender til dets effekt på tyngdekraften, men vi har aldrig været i stand til at skabe sådanne partikler på Jorden, langt mindre set dem."
Der er meget mørkt stof i universet. Meget.
"En fjerdedel af universets indhold er mørkt stof. Den synlige materie udgør kun en tyvendedel. Det er altså et betydeligt hul," lød det.
"Og det er netop det, der gør denne opdagelse så fascinerende. Det er en af vejene til muligvis at finde en adgang til den mørke sektor af universet."
Men måske er det noget helt andet. Måske er der ikke kun én mystisk kilde. Sådanne ekstremt energirige partikler 'ser ud til at komme fra helt forskellige steder på himlen' sagde professor John Belz fra University of Utah, som deltog i undersøgelsen.
"Det kunne også være defekter i rummets struktur eller kosmiske strenge, der kolliderer. Jeg kaster bare nogle skøre idéer ud, som folk overvejer nu. For der er ingen konventionel forklaring," fortsatte han.
