Tia vũ trụ thực sự là các hạt nguyên tử phụ, chủ yếu là các proton (hạt nhân hydro) và đôi khi là hạt nhân nguyên tử helium hoặc nặng hơn và đôi khi là các electron. Các hạt tia vũ trụ rất mạnh mẽ do chúng có vận tốc đáng kể và do đó động lượng đáng kể.
Hạt Oh-My-God được phát hiện trên Utah năm 1991 có lẽ là một proton di chuyển ở tốc độ 0,999 (và thêm 20 x 9 giây sau đó) về tốc độ ánh sáng và nó được cho là mang theo động năng giống như một quả bóng chày di chuyển ở 90 km giờ
Động năng của nó được ước tính là 3 x 1020 vôn electron (eV) và nó sẽ có năng lượng va chạm 7,5 x 1014 eV khi nó va vào một hạt khí quyển - vì nó có thể từ bỏ tất cả động năng của nó trong vụ va chạm. Các mảnh vụn di chuyển nhanh mang theo một số thứ và nó cũng bị mất nhiệt. Trong mọi trường hợp, đây vẫn là khoảng 50 lần năng lượng va chạm mà chúng tôi mong đợi Máy va chạm Hadron lớn (LHC) sẽ có thể tạo ra ở công suất tối đa. Vì vậy, điều này cung cấp cho bạn một cơ sở âm thanh để chế giễu những người diệt vong vẫn tin chắc rằng LHC sẽ hủy diệt Trái đất.
Bây giờ, hầu hết các hạt tia vũ trụ đều có năng lượng thấp, lên tới 1010 eV - và phát sinh cục bộ từ các ngọn lửa mặt trời. Một lớp học năng lượng hơn, lên đến 1015 eV, được cho là bắt nguồn từ những nơi khác trong thiên hà. Nó khó xác định nguồn chính xác của chúng là từ trường của thiên hà và hệ mặt trời thay đổi quỹ đạo của chúng để cuối cùng chúng có sự phân bố đồng đều trên bầu trời - như thể chúng đến từ mọi nơi.
Nhưng trong thực tế, các tia vũ trụ thiên hà này có thể đến từ siêu tân tinh - hoàn toàn có thể trong quá trình giải phóng bị trì hoãn khi các hạt nảy qua lại trong từ trường dai dẳng của tàn dư siêu tân tinh, trước khi bị phóng ra ngoài thiên hà rộng lớn hơn.
Và sau đó là các tia vũ trụ ngoài vũ trụ, thuộc loại Oh-My-God, với mức năng lượng vượt quá 1015 eV, thậm chí hiếm khi vượt quá 1020 eV - có tên chính thức hơn là các tia vũ trụ năng lượng cực cao. Những hạt này di chuyển rất gần với tốc độ ánh sáng và phải có một cú đá mạnh để đạt được tốc độ như vậy.
Tuy nhiên, một hào quang bí ẩn có lẽ quá mức đã truyền thống bao quanh nguồn gốc của các tia vũ trụ ngoài vũ trụ - như được minh họa trong tựa đề Oh-My-God.
Trên thực tế, có những giới hạn đối với việc một hạt năng lượng cực cao có thể bắt nguồn từ bao xa - vì, nếu chúng không va chạm với bất cứ thứ gì khác, cuối cùng chúng sẽ đi ngược lại giới hạn Greisen Katsepin Muff Kuzmin (GZK) . Điều này thể hiện khả năng của một hạt chuyển động nhanh cuối cùng va chạm với một photon nền vi sóng vũ trụ, làm mất năng lượng động lượng và vận tốc trong quá trình. Nó phát hiện ra rằng các tia vũ trụ ngoài vũ trụ giữ lại năng lượng trên 1019 eV không thể có nguồn gốc từ một nguồn cách Trái đất hơn 163 triệu năm ánh sáng - một khoảng cách được gọi là đường chân trời GZK.
Các quan sát gần đây của Đài thiên văn Pierre Auger đã tìm thấy mối tương quan mạnh mẽ giữa các mẫu tia vũ trụ ngoài vũ trụ và sự phân bố của các thiên hà gần đó với các hạt nhân thiên hà hoạt động. Biermann và Souza hiện đã đưa ra một mô hình dựa trên bằng chứng về nguồn gốc của các tia vũ trụ thiên hà và ngoài vũ trụ - nơi có một số dự đoán có thể kiểm chứng.
Họ đề xuất rằng các tia vũ trụ ngoài vũ trụ sẽ xuất hiện trong các đĩa bồi tụ lỗ đen siêu lớn, là cơ sở của các hạt nhân thiên hà hoạt động. Hơn nữa, họ ước tính rằng gần như tất cả các tia vũ trụ ngoài vũ trụ tới Trái đất đều đến từ Centaurus A. Vì vậy, không có bí ẩn lớn nào - thực sự là một khu vực phong phú để nghiên cứu thêm. Các hạt từ một đĩa bồi tụ lỗ đen siêu lớn đang hoạt động trong một thiên hà khác đang được chuyển đến trước cửa nhà chúng ta.
Đọc thêm: Biermann và Souza Trên một nguồn gốc chung của các tia vũ trụ thiên hà và ngoài vũ trụ.
