Mechanizm zstępujący  Promienie kosmiczne o najwyższych  Mikrofalowe obcięcie

Dowody istnienia konkretnych źródeł pozagalaktycznych: zderzenia galaktyk?

Konsekwencją mechanizmu wstępującego byłoby zapewne umiejscowienie widomych ,,źródeł'' cząstek pozagalaktycznych w dość szczególnych miejscach kosmosu (galaktyki określonych typów, itp).

Poszukiwanie źródeł pozagalaktycznych ma zagmatwaną historię, a najlepszym jej podsumowaniem byłoby zdanie ,,dziś tu, jutro tam''. Wielu specjalistów w tej dziedzinie nie miałoby zapewne zastrzeżeń wobec rysunku  (z: Al-Dargazelli i in., 1996), gdzie oznaczone są te części nieba, z których, jak się wydaje, dociera nieco więcej promieni niż by to wynikało z czysto jednorodnego, czyli izotropowego, rozkładu. Pamiętamy, że przy tych energiach (ponad 10¹⁹ eV) zmiany kierunku wewnątrz Galaktyki i w przestrzeni pozagalaktycznej do odległości 20 Mpc, czyli około 0,4% ,,promienia'' Wszechświata, powinny być niewielkie.

Rys6. Mapa Galaktyki. Linia od długości 25#25 do 26#26 odpowiada płaszczyźnie Drogi Mlecznej. Szerokość 27#27 oznacza północny biegun galaktyczny, szerokość 28#28 biegun południowy. Części nieba, na których może występować niewielki nadmiar strumieni promieniowania kosmicznego o ultrawysokich energiach, są zacieniowane: A, B i C. Analiza, wykonana przez Al-Dargazellego i in. (1996), oparta była na wcześniejszych pracach Chi i in. (1992), Staneva i in. (1995), Hayashidy i in. (1996) i innych. Wyniki te przybliżają nas najbardziej do określenia regionów ze źródłami ultraenergetycznych promieni kosmicznych. Według zgodnej opinii, są one słabo udokumentowane.

 

 Gdy już rozpoznaliśmy (być może) kierunki do domniemanych źródeł, stajemy przed pytaniem - czym są te źródła? W dopuszczalnych granicach błędu leży wiele galaktyk, dlatego powinniśmy być konkretni i szukać możliwych do wyobrażenia, choć rzadkich obiektów. Do odległości 20 Mpc najlepszym co możemy wymyślić są ,,zderzające się galaktyki''. Do 10 Mpc jest dziewięć takich par galaktyk, z czego trzy leżą w obszarach A, B i C (po jednej w każdym z obszarów). W zakresie 10-20 Mpc znaleziono 10 kolejnych, z których pięć leży w obszarach A lub B. Statystycznie rzecz biorąc, wygląda to znakomicie.

Jest jednak pewien problem: ,,na czym polega mechanizm?'' Możliwe, że związane z galaktykami pole magnetyczne działa podczas zderzeń ,,aż do skutku''. W szczególności, wchodzi tu w rachubę tzw. proces rekoneksji (reconnection), który zapewne występuje na Słońcu, oczywiście przy znacznie niższych energiach. Kłopot w tym, jaka jest prawdopodobna wielkość pola magnetycznego i rozmiary układu, przy których pole jest koherentne. Przy pomocy równania podanego w rozdziale : 29#29 parseków otrzymujemy, że 30#30. Równanie to jest zapisane dla 3 12#12G. Gdy pole wynosi 0,3 12#12G (wielkość bardziej prawdopodobna), to po zamianie pędu na energię mamy 31#31. Dla największego wchodzącego w grę ładunku, żelaza, Z=26, przy 32#32 kpc (czyli 33#33) wartość E (w jednostkach 10²⁰ eV) równa jest jedności. Oznacza to, że cząstka o takiej energii miałaby promień krzywizny równy 10 kpc, co jest przypuszczalnie największą odległością, na jakiej pole magnetyczne może być koherentne. Mechanizm przyspieszający mógłby, przypuszczalnie, osiągnąć taką energię, chociaż wydaje się to wątpliwe (zauważmy, że w wypadku przyspieszania przez pozostałości po supernowych maksymalna energia jest wyraźnie mniejsza, niż można oszacować przy pomocy tego typu prostej teorii).

Mimo tych wszystkich uwag pomysł ze zderzającymi się galaktykami jest najlepszym, jaki możemy zaproponować.

Inni badacze wysuwali hipotezę, że za największe energie odpowiedzialne są ,,aktywne jądra galaktyk'' (np. Wiebel-Sooth i Biermann, 1999), jednak również w tym przypadku jakościowe oszacowanie spodziewanej energii cząstek jest trudne. Co więcej, ,,w okolicy'' jest tak wiele aktywnych jąder galaktyk, że wykrycie prawdziwych koincydencji byłoby kłopotliwe. W rozpatrywanym obszarze (do kilkudziesięciu Mpc) nie ma narzucających się, superenergetycznych obiektów. Poszukiwania trwają.