La partícula Oh-My-God (Deu meu!) fou un raig còsmic d'ultra alta energia detectat en 15 d'octubre de 1991 per la càmera Fly's Eye en l'observatori Dugway Proving Ground, Utah, Estats Units d'Amèrica.
Per ser el raig còsmic de major energia detectat mai, els científics el van anomenar amb l'exclamació "Deu meu!". La seva energia es va estimar en (320 exaelectronvolt), magnitud que fou inesperada i va qüestionar les teories predominants sobre l'origen i la propagació dels raigs còsmics.
Velocitat Tot i que la majoria dels raigs còsmics d'alta energia són protons, no se sap què era la partícula Oh-My-God d'ultraalta energia. Un estudi del 2025 sobre neutrins produïts per col·lisions entre protons i fotons mostra que, en el cas dels raigs còsmics de molt alta energia, menys del 70% són protons, i els altres probablement són ions pesants com el ferro.
Si és la massa en repòs de la partícula i és llur energia cinètica (energia per sobre de l'energia de la massa en repòs), aleshores la seva velocitat era molt propera a vegades la velocitat de la llum. Atès que , la fracció pot simplificar-se a . Si fos una massa protònica valdria 938 MeV, cosa que vol dir que viatja a vegades la velocitat de la llum, amb un factor de Lorentz de i llur rapiditat seria . Això seria 1,3 femtòmetres per segon menys que la velocitat de la llum c, així que si un fotó viatgés associat a un protó, trigaria vora 245.000 anys a guanyar un avantatge d'1 cm, tal com es veu des del marc de referència de la Terra. A causa de la relativitat especial, la dilatació relativista del temps experimentada per un protó que viatja a aquesta velocitat seria extrema. Si el protó s'originés des d'una distància d'1.500 milions d'anys llum, trigaria aproximadament 1,71 dies en el marc de referència del protó a recórrer aquesta distància, tal com es determina mitjançant l'aplicació de l'equació de dilatació relativista del temps.
Segons la mateixa fórmula, si la partícula fos un ió de ferro amb la mateixa energia cinètica, la seva velocitat hauria estat "només" 0,99999999999999999999987 vegades la velocitat de la llum.
Energia de col·lisió L'energia de la partícula era unes 40 milions de vegades superior a la dels protons de més alta energia que s'han produït en qualsevol accelerador de partícules terrestre. Tanmateix, només una petita fracció d'aquesta energia estava disponible per a la seva interacció amb un nucli a l'atmosfera terrestre, i la major part de l'energia romania en forma d'energia cinètica del centre de massa dels productes de la interacció. Si mt és la massa del nucli "objectiu", l'energia disponible per a aquesta col·lisió ésPer a un alt valor d' es pot aproximar aPer la partícula Oh-My-God impactant un nucli de nitrogen agafa un valor de 2900 TeV, que és aproximadament 200 vegades més alta que l'energia de col·lisió més alta del Gran Col·lisionador d'Hadrons, en què dues partícules d'alta energia que van en direccions oposades xoquen. En el marc de referència del centre de masses (que es movia, en el marc de referència de la Terra, gairebé a la velocitat de la llum), els productes de la col·lisió haurien tingut, per tant, uns 2900 TeV d'energia. Això hauria transformat el nucli en moltes partícules que es movien entre si gairebé a la velocitat de la llum en el marc de referència del centre de masses. Igual que amb altres raigs còsmics, la col·lisió va generar una cascada de partícules relativistes a mesura que les partícules interactuaven amb
Comparances La partícula Oh-My-God tenia 1020 vegades l'energia fotònica de la llum visible, equivalent a una pilota de beisbol de 140 grams que viatjava a uns 28 m/s (100 km/h). La seva energia era 20 milions de vegades més gran que l'energia fotònica més alta mesurada en radiació electromagnètica emesa per un objecte extragalàctic, el blàzar Markarian 501.
Esdeveniments semblants posteriors Des de la primera observació, s'han registrat centenars d'esdeveniments similars (energia o superior) cosa que confirma el fenomen. aquestes partícules de raigs còsmics d'ultraalta energia són molt rares; l'energia de la majoria de les partícules de raigs còsmics es troba entre eV i eV. Estudis més recents que utilitzen el Projecte Telescope Array han suggerit una font de les partícules dins d'un "punt càlid" de radi de 20 graus en direcció a la constel·lació. Ossa Major.
La partícula Amaterasu, que rep el nom de la deessa del sol de la mitologia japonesa, va ser detectada el 2021 i identificada posteriorment el 2023, utilitzant l'observatori Telescope Array a Utah, Estats Units. Tenia una energia superior a 240 exa-electronvolts ( eV). Aquesta partícula sembla haver emergit del Buit Local, una zona buida de l'espai que voreja la Via Làctia. Contenia una quantitat d'energia comparable a deixar caure un maó des de l'alçada de la cintura. No s'ha identificat cap objecte astronòmic prometedor que coincideixi amb la direcció des d'on va arribar el raig còsmic.
Referències
Categoria:Partícules subatòmiques Categoria:Radioastronomia