'Krachtpatserdeeltjes' razen naar de aarde
De aarde ligt onder vuur, en wetenschappers weten nu ook waar de 'kogels' vandaan komen. De atoomkernen, die met de snelheid van het licht door het heelal razen, komen niet uit ons melkwegstelsel, maar worden vanaf tientallen miljoenen lichtjaren afstand op ons afgeschoten.
Dat er vanuit het heelal elektrisch geladen deeltjes op aarde regenen, is al ruim een eeuw bekend. Ze zijn bijvoorbeeld afkomstig van de zon, of van ontploffende sterren in het melkwegstelsel. Pas eind jaren 60 werd ontdekt dat sommige van die deeltjes veel meer energie hebben dan normaal. Hun herkomst was een raadsel.
Talrijk zijn ze niet: per vierkante kilometer komt er gemiddeld één per jaar op aarde neer. Vandaar dat hun ontdekking zo lang op zich liet wachten. Toch zijn wetenschappers er nu in geslaagd in twaalf jaar tijd maar liefst 30.000 van die hoogenergetische atoomkernen te detecteren, dankzij een 'telescoop' met een oppervlak van 3.000 vierkante kilometer groot.
Dat Pierre Auger-observatorium bevindt zich op de Argentijnse pampa. Het bestaat uit 1.600 watertanks van 12.000 liter, verspreid over een gebied van bijna 3.000 vierkante kilometer. Als een energierijke atoomkern ergens boven dat gebied de aardse dampkring binnendringt, produceert hij een lawine secundaire deeltjes. Die veroorzaken minieme lichtflitsjes in het water.
Uit de metingen kun je de herkomst van het oorspronkelijke 'projectiel' berekenen. Blijkt nu dat de aarde vanuit een hoek van de kosmos net iets vaker beschoten wordt dan gemiddeld. Niet vanuit het centrum van ons melkwegstelsel, maar vanuit een deel van de hemel waar het aantal sterrenstelsels wat groter is dan gemiddeld.
De resultaten, deze week gepubliceerd in Science door een team van ruim vierhonderd onderzoekers uit achttien landen, tonen aan dat de zogenaamde krachtpatserdeeltjes afkomstig zijn uit 'deep space'. Al is het mysterie van hun herkomst daarmee niet opgelost, zegt natuurkundige Sijbrand de Jong van de Radboud Universiteit in Nijmegen. "Hoe en waar de deeltjes precies versneld worden, is niet bekend", zegt De Jong, die meewerkt aan het Pierre Auger-project.
Deeltjeslawine
Een upgrade van het Argentijnse observatorium moet daar meer inzicht over verschaffen. "We bouwen aan de Radboud Universiteit nieuwe detectormodules", vertelt De Jong. "Daarmee kunnen we straks achterhalen of een deeltjeslawine wordt veroorzaakt door een waterstofkern of door de kern van een zwaardere atoom."
Die informatie is van belang om het subatomaire bombardement uit de kosmos te doorgronden.