Effetto GZK

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L'effetto GZK (o taglio GZK) è stato teorizzato nel 1966 dagli scienziati Kenneth Greisen, Vadim Kuzmin e Georgiy Zatsepin, dalle cui iniziali prende il nome. Stabilisce un limite massimo all'energia dei protoni che viaggiano nell'universo, dovuto alla presenza della radiazione cosmica di fondo^[1][2][3]. Quando un protone ad alta energia (circa maggiore di 10²⁰ eV) si scontra con un fotone della radiazione cosmica di fondo con energia ≈ 10⁻³ eV si ha la produzione di pioni. I due risultati possibili sono:

${\displaystyle \gamma +p\rightarrow \Delta ^{+}\rightarrow p+\pi ^{0}}$

${\displaystyle \gamma +p\rightarrow \Delta ^{+}\rightarrow n+\pi ^{+}}$

dove ${\displaystyle \gamma }$ è un fotone della radiazione cosmica di fondo e ${\displaystyle p}$ è il protone ad alta energia. ${\displaystyle \Delta ^{+}}$è una particella chiamata barione delta, che può decadere in un protone ${\displaystyle p}$ e un pione neutro ${\displaystyle \pi ^{0}}$ o in un neutrone ${\displaystyle n}$ e un pione positivo ${\displaystyle \pi ^{+}}$.

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