Oppdagelsen er stor og forbløffende. Fenomenet er den første enkeltkilde for slike partikler som er funnet i Melkeveien.

Kosmisk stråling er ørsmå partikler som beveger seg gjennom verdensrommet med nær lysets hastighet og dermed med stor energi. Partiklene er blitt slynget utover av voldsomme eksplosjoner, som for eksempel en døende tung stjerne.

Kosmisk stråling treffer stadig Jordens atmosfære og sender skurer av partikler mot bakken. Strålingen består av protoner, atomkjerner og en del elektroner – rett og slett biter av knuste atomer. Alle disse partiklene er elektrisk ladet og påvirkes av magnetfelter. Men i tillegg er det fotoner, såkalt elektromagnetisk stråling, med veldig høy energi. Disse strålene går rett frem uavhengig av magnetfelter.

På jakt med ballong

. Til tross for sin til dels ekstreme energi er partiklene vanskelige å studere. En amerikansk forskergruppe har brukt høytflyvende ballonger til å studere fenomenet fra Antarktis. NASAs instrumenter var forventet å finne hovedsakelig protoner og atomkjerner, men de fant også elektroner med høy energi.

NASA fant i alt 70 flere elektroner med høy energi enn de hadde ventet. I forhold til det totale antallet partikler som ble registrert, var dette beskjedent. Men energien og egenskapene avslørte likevel at noe spesielt foregikk. Det kan sammenlignes med å stå ved en vei med mye trafikk: Ser du et par tusen biler passere, og 70 av dem er Lamborghinier, vil du begynne å lure!

En helt usedvanlig kilde

. Hvor kan partiklene komme fra? Kilden må være relativt nær oss, maksimalt omkring 3000 lysår unna. Årsaken er at elektroner med høy energi mister fart på sin ferd gjennom Melkeveien. Etter å ha tilbakelagt noen få tusen lysår, er det ikke lenger så mye futt i de en gang så energirike elektronene. Noen medlemmer av NASAs forskningsgruppe tror at kilden kan være mindre enn 1000 lysår fra oss. Til sammenligning er Melkeveien 100000 lysår bred.

Dessverre er det ikke mulig å finne ut hvilket punkt på himmelen elektronene strømmer fra. Årsaken er delvis at observasjonene er gjort fra ballonger som blir kastet hit og dit av høyhastighetsvindene i den øvre delen av atmosfæren, og delvis at elektronene får sine baner endret av magnetiske krefter i Melkeveien.

Hva kan kilden være?

De minst eksotiske forklaringene er en pulsar, mikrokvasar eller et sort hull. Alle disse fenomenene kan akselerere elektroner til enorme energier, og slike fenomener kan skjule seg i vårt kosmiske nabolag. Romobservatoriet Fermi, som NASA nylig sendte opp i rommet, kan etter hvert oppdage slike objekter.

En annen og enda mer fascinerende mulighet er mørk materie. Det aller meste av universet er i en for oss ukjent form – som mørk (ukjent) materie eller mørk energi.

Vi vet veldig lite om hva dette egentlig kan være, men det finnes en del teorier som prøver å forklare den mørke materien. De såkalte Kaluza-Klein-teoriene forsøker å knytte tyngdekraften til andre grunnleggende krefter ved hjelp av ekstra dimensjoner. Vi er vant til å leve i et tredimensjonalt rom og forholder oss daglig til lengder, høyder og bredder. Astronomene må i tillegg hanskes med tiden som en fjerde dimensjon på grunn av de ekstreme avstandene i rommet.

Teoriene sier imidlertid at det kan være så mye som åtte ekstra dimensjoner vevd inn i rommet rundt oss. En populær forklaring på den mørke materien sier at partikler av mørk materie eksisterer i disse ekstra dimensjonene. Vi føler tilstedeværelsen via tyngdekreftene, men kan ikke merke partiklene på noen annen måte.

Antipartikler.

Denne teorien er fortsatt ikke bevist. Og hvordan skulle dette kunne produsere kosmisk stråling? Kaluza-Klein-partikler har mange merkelige egenskaper, deriblant at de er sine egne antipartikler. Når to slike partikler kolliderer, annihilerer eller utsletter de hverandre og lager en skur av energirike protoner og elektroner. Elektronene forsvinner imidlertid ikke i de skjulte dimensjonene og kan merkes i vår verden.

Observasjonene som nå er gjort, kan forklares med at det finnes en sky av mørk materie i nabolaget vårt. Kaluza-Klein-teoriene sier at det skal finnes en partikkel med energi (masse) omkring 620 GeV. Når denne partikkelen annihilerer, vil det dannes elektroner med de energiene som er observert.

På grunn av egenskapene til mørk materie blir det ikke lett å teste denne forklaringen, men man kan søke etter andre spor etter slik annihilasjon, for eksempel gammastråler. Fermi-observatoriet som nå skal undersøke verdensrommet, kan hjelpe til med dette.

Uansett hva forklaringen på denne store og viktige oppdagelsen er, vil den være meget fascinerende!