Oh-My-God-Teilchen

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Als Oh-My-God-Teilchen (entlehnt aus dem englischen Oh-My-God particle; auch kurz OMG-Partikel oder OMG-Teilchen genannt[1]) wird ein hochenergetisches Teilchen der kosmischen Strahlung (wahrscheinlich ein Proton) bezeichnet, das am 15. Oktober 1991 über dem US-Bundesstaat Utah beobachtet wurde. Es hatte eine Energie von 320±93 EeV = 3,2±0,93 · 1020 eV ≈ 51,27 J.[2] Zum Vergleich: Normale Teilchen der kosmischen Strahlung besitzen Energien zwischen 10 MeV und 10 GeV. Der genutzte Detektor war Fly's Eye II der University of Utah, der bei 40° N, 113° W steht. Dieser Detektor, aufgebaut wie ein Fliegenauge, sucht am Nachthimmel in mondlosen Nächten die blauen Stickstofffluoreszenzblitze, die von Teilchen der kosmischen Strahlung verursacht werden, wenn sie auf Stickstoff-Moleküle treffen.[3]

Beschreibung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Allgemein steht bei Stößen der kosmischen Strahlung mit Teilchen der Erdatmosphäre nur ein kleiner Teil der Energie für Umwandlungen zur Verfügung, da der Großteil als kinetische Energie der Wechselwirkungsprodukte übernommen wird. Eine Transformation vom Laborsystem zum Schwerpunktssystem ergibt für das Oh-My-God-Teilchen eine Kollisionsenergie von immer noch etwa 1015 eV, etwa dem Hundertfachen der Energie, die bei Proton-Proton-Kollisionen am LHC erreicht wird (13 · 1012 eV).

Nach dieser wurden noch etwa 15 andere, ähnliche Beobachtungen solch hochenergetischer Teilchen mit Hilfe dieses Detektors gemacht.

Geschwindigkeit und relativistische Effekte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zum Zeitpunkt seiner Beobachtung bewegte sich das Oh-My-God-Teilchen mit 99,99999999999999999999951 % der Lichtgeschwindigkeit (c). Dieses Teilchen wäre somit nur etwa 1,5 fm/s (1,5 * 10 −15 m/s) langsamer als ein Photon. Würden das Proton und ein Photon ein Lichtjahr (9,5 ·1012 km) weit reisen, so hätte das Photon danach nur einen Vorsprung von 46 Nanometern (= 46 * 10 −9 Meter).

Durch diese enorm hohe Geschwindigkeit würde für einen Beobachter, der auf dem Proton säße, die Zeit deutlich langsamer vergehen. Würde das Proton beispielsweise nach Alpha Centauri reisen, der 4,36 Lichtjahre entfernt ist, würde diese Reise für ihn nur 0,43 ms dauern, für einen außenstehenden Beobachter aber immer noch ungefähr 4,36 Jahre.[2]

Herkunft[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Teilchen mit extrem hoher kinetischer Energie können aufgrund des GZK-Cutoffs, ein Effekt ihrer Wechselwirkung mit Strahlung, insbesondere dem kosmischen Mikrowellenhintergrund, nur eine begrenzte Strecke im Raum zurücklegen. Bei der beobachteten kinetischen Energie geht man von maximal 50 Megaparsec (Mpc), also ca. 165 Millionen Lichtjahre aus. Die Herkunftsregion ist daher begrenzt. Kandidaten für die Erzeugung so energiereicher Teilchen sind Radiogalaxien, Seyfertgalaxien und Quasare, doch solche Objekte sind im Herkunftsgebiet allesamt viel weiter entfernt als 50 Mpc.

Das Herkunftsgebiet liegt bei Rektaszension α = 5h 40m 48s ± 0h 2m, Deklination δ =48° ± 6°.[4]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Higgs-Boson – auch „Gottesteilchen“ genannt
  • Neutrino – auch „Geisterteilchen“ genannt

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Oh My God: Mysteriösen Teilchen aus dem All auf der SpurHeise, am 15. Juli 2018
  2. a b The Oh-My-God Particle (englisch) – fourmilab.ch, am 4. Januar 1994
  3. The Fly's Eye Extremely High Energy Cosmic Ray Spectrum (englisch; PDF, ≈ 30 KB) – wohl am 11. Mai 2012 (erst)veröffentlicht oder (neu)hochgeladen (siehe auch zugehöriges Verzeichnis); 4 Seiten insgesamt (Seite 34 bis 37)
  4. In Search for a Source for the 320 EeV Fly's Eye Cosmic Ray (englisch; PS, ≈ 417 KB) – wohl am 26. Juni 2007 (erst)veröffentlicht oder (neu)hochgeladen (siehe auch zugehöriges Verzeichnis); 39 Seiten insgesamt