Aşırı Enerjili Kozmik Işın, Ultra Yüksek Enerjili Kozmik Işın (extreme-energy cosmic ray, ultra-high-energy cosmic ray)

Astropartikül fiziğinde ultra-yüksek-enerjili-kozmik ışın (UHECR), enerjisi 1 EeV'den (10¹⁸ elektronvolt, ~ 0.16 joule) daha büyük olan, diğer kozmik ışın partiküllerinin hem durgun kütlesinin hem de tipik enerjilerinin çok ötesinde olan kozmik bir ışındır.

Aşırı enerjili kozmik ışın (EECR), Greisen – Zatsepin – Kuzmin sınırı (GZK sınırı) olarak adlandırılan 5×10¹⁹ eV'yi (~8 joule) aşan enerjiye sahip bir UHECR'dir. Bu sınır, uzun mesafeler (~160 milyon ışıkyılı) seyahat eden kozmik ışın protonlarının maksimum enerjisi olmalıdır, çünkü daha yüksek enerjili protonlar, kozmik mikrodalga arkaplanındaki (CMB) fotonlardan saçılma nedeniyle bu mesafe boyunca enerji kaybederlerdi. Bu durumdan, EECR'nin erken evrenden kurtulan olamayacağı, ancak kozmolojik olarak ‘genç’ olduğu ve bilinmeyen bir fiziksel prosesle yerel üstkümenin herhangi bir yerine yayıldığı sonucu çıkar.

EECR bir proton değil, A nükleonlu bir çekirdekse, GZK sınırı, çekirdeğin toplam enerjisinin sadece 1/A kadar bir fraksiyonu taşıyan nükleonları için geçerlidir. Bir demir çekirdek için karşılık gelen sınır 2.8 × 10²¹ eV olacaktır. Nükleer fizik prosesleri, protonlarınkine benzer şekilde demir çekirdekleri için sınırlamalara yol açar. Diğer pek çok çekirdeğin sınırları ise çok daha düşüktür.

 (a) Aşırı enerjili kozmik ışınlı uzay nesnesi, 

(b) Yer atmosferini delip okyanuslara ve mantolara giren ultra yüksek enerjili kozmik ışınlar

 

 https://en.wikipedia.org/wiki/Ultra-high-energy_cosmic_ray

31 Ekim 2020

 

GERİ (terimler)