CERN تعيد إنتاج نشأة زخّات الجسيمات الكونية

أعاد فيزيائيون في CERN إنتاج اللحظات الأولى لزخّات الجسيمات الكونية في المختبر، مقدمين أدلة جديدة لاختبار كيفية تفسير العلماء للجسيمات الوافدة من الفضاء.

الأشعة الكونية هي نوى ذرية سريعة الحركة. وعندما تصطدم بذرات في أعالي الغلاف الجوي للأرض، تطلق زخّات من جسيمات أخرى. ويستخدم الباحثون المحاكاة الحاسوبية للاستدلال عكسيًا من هذه الزخّات على خصائص الشعاع الكوني الأصلي، لكن النماذج المختلفة تعطي إجابات مختلفة.

ولاختبار تلك النماذج، استخدم فريق دولي مصادم الهادرونات الكبير لإحداث تصادمات بين حزم بروتونات وحزم أكسجين للمرة الأولى في يوليو 2025. ومثّلت البروتونات الأشعة الكونية الوافدة، بينما مثّل الأكسجين أحد مكونات الغلاف الجوي.

وسجّل كاشف ATLAS زخّات الجسيمات الناتجة. ومن خلال قياس أعدادها وطاقاتها واتجاهاتها، أعدّ الفريق صورًا تفصيلية لكيفية بدء الزخّة. وأظهرت النتائج، المنشورة في Physical Review Letters، أن النماذج القائمة لم تصف هذه التفاعلات بدقة.

ومن المتوقع أن تساعد البيانات الجديدة الباحثين على التمييز بين الأشعة الكونية المكوّنة من الهيدروجين وتلك المكوّنة من عناصر أثقل. وقد يوفر ذلك قرائن على أصولها ويساعد العلماء على دراسة بعض أشد بيئات الكون تطرفًا.