Καλλιτεχνική απεικόνιση της κοσμικής ακτίνας Αματεράσου, την ώρα που πέφτει στη συστοιχία επίγειων τηλεσκοπίων που την ανίχνευσε |
Παρότι επίγειοι ανιχνευτές έχουν εντοπίσει μια χούφτα εξαιρετικής ενέργειας ΚΑΥΕ παρακολουθώντας συνεχώς για την εμφάνιση τέτοιων φωτεινών «βροχών», ένα σωματίδιο που διέσχισε τον ουρανό πάνω από τη Γιούτα των ΗΠΑ προς το τέλος της άνοιξης του 2021 ήταν ξεχωριστό. Από τους Ιάπωνες αστρονόμους που εντοπίστηκε ονομάστηκε Αματεράσου (το όνομα της θεάς του Ηλιου στην ιαπωνική μυθολογία) και είναι το σωματίδιο υψηλότερης ενέργειας που έπληξε τη Γη τα τελευταία 30 χρόνια. Ακόμη πιο ιδιαίτερο το κάνει το γεγονός ότι φαίνεται να προήλθε από μια περιοχή του Διαστήματος που εμφανίζεται κενή, χωρίς άστρα, γαλαξίες και τίποτα άλλο που θα μπορούσε να είναι προφανής αστροφυσική πηγή του σωματιδίου.
Η Αματεράσου δημιούργησε μια βροχή από μιόνια, γλουόνια και άλλα δευτερεύοντα σωματίδια, που έπεσε σε 23 από τους 500 ανιχνευτές της Τηλεσκοπικής Διάταξης, ενός παρατηρητηρίου απλωμένου σε έκταση 700 τετραγωνικών χιλιομέτρων στην έρημο της Γιούτα. Ανασυνθέτοντας αντίστροφα την προέλευση των σωματιδίων, ερευνητές κατέληξαν ότι η συγκεκριμένη ΚΑΥΕ πρέπει να είχε ενέργεια 244 εξαηλεκτρονιοβόλτ (EeV), αντίστοιχη της κινητικής ενέργειας μιας μπάλας του μπέιζμπολ μετά το χτύπημα με το ρόπαλο, αλλά συγκεντρωμένη σε ένα μικροσκοπικό σωματίδιο. Η ενέργεια αυτή είναι εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη των σωματιδίων που συγκρούονται μέσα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, το μεγαλύτερο πείραμα φυσικής στη Γη.
Μόνο μια άλλη γνωστή ΚΑΥΕ ξεπέρασε την Αματεράσου και συγκεκριμένα ένα σωματίδιο που εντοπίστηκε το 1991 και είχε ενέργεια 320 EeV. Κι εκείνη είχε πλήξει τη Γιούτα, όχι επειδή οι κοσμικές ακτίνες έχουν κάποια προτίμηση στην περιοχή, αλλά επειδή η επίπεδη επιφάνειά της και ο σκοτεινός νυχτερινός ουρανός της της δίνουν πλεονέκτημα ως τόπο εγκατάστασης ανιχνευτών ΚΑΥΕ. Δεκάδες ΚΑΥΕ, αλλά όχι της ενέργειας της Αματεράσου έχει εντοπίσει και η διάταξη του Παρατηρητηρίου Πιερ Ογκέρ σε απομακρυσμένη περιοχή της Αργεντινής, σε έκταση 3.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Η στατιστική υποδείχνει ότι σωματίδια όπως της Αματεράσου και της κοσμικής ακτίνας του 1991 καταφθάνουν στη Γη με ρυθμό ένα ανά αιώνα σε κάθε τετραγωνικό χιλιόμετρο της επιφάνειας του πλανήτη.
Η Αματεράσου φαίνεται να προήλθε από το Τοπικό Κενό, μια ουσιαστικά άδεια περιοχή του διαγαλαξιακού χώρου που συνορεύει με τον Γαλαξία. Ο εντοπισμός της προέλευσής της εξαρτάται, όμως, από το είδος του σωματιδίου. Ορισμένοι ειδικοί υποθέτουν ότι το σωματίδιο της Αματεράσου ήταν πρωτόνιο. Στην περίπτωση αυτή θα είχε υποστεί μικρή απόκλιση από το μαγνητικό πεδίο της Γης, οπότε πράγματι θα προερχόταν από το Τοπικό Κενό. Αν όμως ήταν κάτι βαρύτερο, όπως ένας πυρήνας ατόμου σιδήρου, που περιέχει πολλά πρωτόνια (θετικά φορτισμένα υποατομικά σωματίδια), τότε η επίδραση του γήινου μαγνητικού πεδίου σε αυτό θα ήταν πολύ μεγαλύτερη. Στην περίπτωση αυτή μπορεί να προέρχεται από τον γαλαξία NGC 6946, που βρίσκεται στο άκρο του Τοπικού Κενού. Σύμφωνα με μια τρίτη εκδοχή μπορεί να πρόκειται για πρωτόνιο που προήλθε από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία Α Κενταύρου, που απέχει 13 εκατομμύρια έτη φωτός και φαίνεται να είναι πηγή και άλλων ΚΑΥΕ. Οι επιστήμονες αναβαθμίζουν ήδη τις δύο διατάξεις παρατήρησης ΚΑΥΕ, ώστε να μπορέσουν να δώσουν πιο σίγουρες απαντήσεις στο μέλλον, ενώ υπό σκέψη είναι και ειδικό διαστημικό τηλεσκόπιο στραμμένο προς την ατμόσφαιρα της Γης, για την παρατήρηση των λάμψεων που προκαλούν οι κοσμικές ακτίνες.