philcsy#66
"Nem ezt kell nézni, hanem a szupernova-robbanáskor felszabaduló gammasugárzás energiáját.
Az bőven efelett van."
A gamma fotonok energiája közel sincs a TeV-hoz. Azt is megmondom miért. A gamma foton (és minden foton) úgy keletkezik hogy egy gerjesztett állapotú részecske (vagy részecskék rendszere) alacsonyabb energiaállapotba kerül és az energiakülönbséget foton formájában kibocsátja. Tehát ha nem volt TeV energiával rendelkező részecske, akkor nem is fog gamma foton keletkezni. Olyan ismert részecske sincs amely annihilációja során ekkora energiájú sugárzást ad le.
A sugárnyaláb energiája (a fotonok összenergiája) természetesen nagyobb, de egy egyszerű impulzuslézer nyalábjának energiája (ami nyalábonként simán > 1J) is jóval nagyobb mint néhány TeV (néhányszor 10^-7 J).
"És amikor egy ilyen sugárnyaláb barionokkal találkozik, akkor ott nagyobb energiát ad át."
De a sugárnyaláb nem egy részecskének adja át az energiáját. Egy szemléletes példával kezdve: egy legyintésben néhány TeV-nál több energia van, mégsem adódik át a levegőben valamely részecskének közel fénysebességre gyorsítva azt.
A részecske és fotonok találkozása így néz ki: Ahhoz hogy gerjesztés létrejöjjön az kell hogy a gamma foton energiája közel akkora legyen mint a részecske aktuális állapota és egy másik, magasabb energiájú, állapota közötti különbség. Ha ez megvan akkor a részecskét gerjesztheti a foton. De egy részecske-foton kölcsönhatás nem csak növelheti hanem csökkentheti is a részecske energiáját, úgy hogy a foton egy sajátjával (közel) azonos energiájú részecske kibocsátását indukálja. (Az előbb említett kritériumnak az energiaszintekkel kapcsolatban persze itt is teljesülnie kell.) És persze ott van a spontán emisszió folyamatosan csökkenti az energiát. Annak az esélye hogy rengeteg egymást követő gerjesztéssel eljut egy részecske energiája a TeV-ig nagyon kicsi.
Ha arra gondoltál hogy a gamma fotonok egy irányból telibe kapva egy bariont azt folyamatosan gyorsítják, az sem működik egyszerűen. Az ilyen ütközések során az impulzusmegmaradás miatt szinte az energia nagy része a fotonnál marad. Persze jó sok foton részecske ütközés után a részecske felgyorsulhat feltéve, hogy nincs semmi aminek nekiütközik, így nem veszít az addig nagy nehezen megszerzett energiájából.