CERN recreează nașterea cascadelor de particule cosmice

Fizicienii de la CERN au recreat în laborator primele momente ale cascadelor de particule cosmice, oferind noi dovezi pentru testarea modului în care oamenii de știință interpretează particulele sosite din spațiu.

Razele cosmice sunt nuclee atomice care se deplasează cu viteze mari. Când lovesc atomi aflați la mare altitudine în atmosfera Pământului, declanșează cascade de alte particule. Cercetătorii folosesc simulări pe calculator pentru a reconstitui, pornind de la aceste cascade, caracteristicile razei cosmice inițiale, însă modelele diferite oferă răspunsuri diferite.

Pentru a testa aceste modele, o echipă internațională a folosit Marele Accelerator de Hadroni pentru a provoca, pentru prima dată, coliziuni între fascicule de protoni și fascicule de oxigen, în iulie 2025. Protonii au reprezentat razele cosmice incidente, iar oxigenul a reprezentat o componentă a atmosferei.

Detectorul ATLAS a înregistrat fasciculele de particule rezultate. Măsurând numărul, energiile și direcțiile acestora, echipa a realizat descrieri detaliate ale modului în care începe o cascadă. Rezultatele, publicate în Physical Review Letters, au arătat că modelele existente nu descriau cu precizie aceste interacțiuni.

Noile date ar trebui să îi ajute pe cercetători să distingă razele cosmice alcătuite din hidrogen de cele alcătuite din elemente mai grele. Acest lucru ar putea oferi indicii despre originea lor și i-ar putea ajuta pe oamenii de știință să investigheze unele dintre cele mai extreme medii din univers.