У таласу медијских издања, најновије студије НАСА-иног свемирског телескопа Ферми осветљавају свет астрофизике честица вестима о томе како би супернове могле да постану потомци космичких зрака. Остало су електрони и атомска језгра. Када се сретну са магнетним пољем, њихове се стазе мењају као браник у забавном парку - али нема ништа забавно од непознавања њиховог порекла. Сада, четири године напорног рада научника Института за астрофизику и космологију честица Кавли при Националној лабораторији за убрзавање СЛАЦ-а Министарства енергетике (ДОЕ) исплатили су се. Постоје докази о томе како се рађају космички зраци.
"Енергије ових протона далеко су више од онога што могу створити најмоћнији судари честица на Земљи", рекао је Стефан Функ, астрофизичар са Кавли института и Универзитета Станфорд, који је водио анализу. „У прошлом веку смо научили много о космичким зрацима док они долазе овде. Чак смо имали снажне сумње у извор њиховог убрзавања, али до недавно нисмо имали недвосмислене доказе који би их подржали. "
До сада, научници нису били јасни у појединостима - као што су атомске честице које би могле бити одговорне за емисије из међузвезданог гаса. Да би помогли њиховом истраживању, помно су погледали пар гама зрака који емитира остатке супернове - познати као ИЦ 443 и В44. Зашто разлика? У овом случају гама зраци дијеле сличне енергије са протоновима и електронима космичких зрака. Да би их раздвојили, истраживачи су открили неутрални пион, продукт протона космичких зрака који утичу на нормалне протоне. Када се то догоди, пион брзо пропада у скуп гама зрака, остављајући пад потписа - онај који пружа доказ у облику протона. Створени у процесу познатом као Фермијево убрзање, протони остају у заточеништву у брзо покретном предњем делу супернове и на њих не утичу магнетна поља. Захваљујући овом имању, астрономи су успели да их прате до њиховог извора.
„Откриће је пушач за пушење да ове две остатке супернове производе убрзане протоне“, рекао је главни истраживач Стефан Функ, астрофизичар са Кавли института за астрофизику и космологију честица на Универзитету Станфорд у Калифорнији. „Сада можемо да радимо на бољем разумевању начина на који управљају овим подвигом и утврдимо да ли је процес заједнички свим остацима где видимо емисију гама зрака“.
Да ли су мали брзински? Можеш се кладити. Сваки пут када честица прође кроз предњи удар, она добија око 1% већу брзину - на крају довољно да се ослободи као космички зрак. "Астронаути су документовали да заправо виде бљескове светлости повезане са космичким зракама", приметио је Функ. "То је један од разлога зашто се дивим њиховој храбрости - окружење тамо је заиста прилично тешко." Следећи корак овог истраживања, додао је Функ, јесте разумевање тачних детаља механизма убрзања и максималних енергија на које остаци супернове могу да убрзају протоне.
Међутим, студије се ту не завршавају. Још нових доказа о остацима супернова који се понашају попут акцелератора честица појавило се током пажљиве опсервацијске анализе српске астрономке Слађане Николић (Институт за астрономију Мака Планка). Погледали су састав светла. Николић објашњава: „Ово је први пут да смо могли детаљно сагледати микрофизику у и око подручја шока. Пронашли смо доказе за подручје претходника директно испред шока, за који се сматра да је предуслов производње космичких зрака. Такође, подручје претходника се загрева баш онако како би се могло очекивати да постоје протони који носе енергију из региона непосредно иза шока. "
Николић и њене колеге користиле су спектрограф ВИМОС на веома великом телескопу европског јужног опсерваторија у Чилеу да би посматрали и документовали кратак пресек ударног фронта супернове СН 1006. Ова нова техника је позната као интегрална пољска спектроскопија - први поступак што омогућава астрономима да темељно испитају састав светлости из остатка супернове. Кевин Хенг са Универзитета у Берну, један од супервизора Николићевог докторског рада, каже: „Посебно смо поносни на чињеницу да смо успели да користимо интегралну пољску спектроскопију на прилично неортодоксан начин, јер се обично користи за проучавање високе црвене промене галаксије. При томе смо постигли ниво прецизности који далеко превазилази све претходне студије. "
Заиста је интригантно вријеме да се ближи поглед на остатке супернове, посебно у погледу космичких зрака. Како Николић објашњава: „Ово је био пилот пројекат. Емисије које смо приметили из остатка супернове су веома, веома слабе у поређењу с уобичајеним циљним објектима за ову врсту инструмената. Сада када знамо шта је могуће, заиста је узбудљиво размишљати о пратећим пројектима. " Гленн ван де Вен са Института Мак Планцк за астрономију, Николићев други ко-супервизор и стручњак за интегралну пољску спектроскопију, додаје: „Овакав нов начин посматрања могао би бити кључ за решавање загонетке о томе како се стварају космички зраци у остаци супернове. “
Директор Института Кавли, Рогер Бландфорд, који је учествовао у Ферми анализи, рекао је: „Прикладно је да таква јасна демонстрација која показује остатке супернове убрзава космичке зраке када смо прославили стоту годишњицу њиховог открића. Доноси кући како брзо напредују наше могућности за откривање. "
Изворни извори приче и даље читање: Новост у приступу лову на акцелератор космичких честица, НАСА-ин Ферми доказује да остаци Супернове производе козмичке зраке и доказ: Козмички зраци долазе од експлодирајућих звезда.
