Уместо да улажу у акцелераторе честица овде на Земљи, физичари би могли да размотре само напухавање неколико звезда. Како се честице крећу око остатка, убрзавају их огромна магнетна поља, која се на крају приближавају брзини светлости. Слике са Цхандра показују да се честице убрзавају до максималне брзине коју предвиђају теорије.
Откривени су нови трагови о пореклу космичких зрака, мистериозне честице високе енергије које бомбе на Земљу, откривене НАСА-иним рендгенским опсерваторијом Цхандра. Изузетно детаљна слика остатака експлодиране звезде пружа пресудан увид у стварање космичких зрака.
По први пут астрономи су мапирали брзину убрзања електрона космичког зрака у остатку супернове. Нова мапа показује да се електрони убрзавају близу теоретски максималне брзине. Ово откриће пружа убедљиве доказе да су остаци супернове кључна места за покретање наелектрисаних честица.
Мапа је направљена од слике Касиопеје А, 325-годишњег остатка произведеног експлозивном смрћу масивне звезде. Плави, мудри лукови на слици прате растући спољни ударни талас где се одвија убрзање. Остале боје на слици показују остатке експлозије која се загрејала на милионе степени.
„Научници су још од 1960-их теоретизирали да се у косини магнетних поља морају створити космички зраци, али овде можемо да видимо да се то директно дешава“, рекао је Мајкл Стаге са Универзитета у Масачусетсу, Амхерст. "Објашњење одакле потичу космички зраци помажу нам да разумемо друге мистериозне појаве у високоенергетском универзуму."
Примери су убрзање наелектрисаних честица до велике енергије у широком распону објеката, у распону од удара у магнетосфери око Земље до феноменалних екстрагалактичких млазева које производе супермасивне црне рупе и дугачке су хиљаде светлосних година.
Научници су раније развили теорију да објасне како наелектрисане честице могу бити убрзане до екстремно велике енергије - путујући готово брзином светлости - тако што ћете много пута одскакати напред-назад преко ударног таласа.
"Електрони прихватају брзину сваки пут када пређу преко предњег ударца, као да су у релативистичкој флипер-машини", рекао је члан тима Гленн Аллен из Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ), Цамбридге. „Магнетна поља су попут браника, а шок је као флиппер.“
У својој анализи огромног скупа података, тим је успео да одвоји рендгенске зраке који долазе од убрзавајућих електрона од оних који долазе из загрејаних звезданих крхотина. Подаци упућују на то да се неки од ових електрона убрзавају брзином која је близу максималне која је теорија предвидјела. Космичке зраке су састављене од електрона, протона и јона, од којих се на Кс-зрацима детектира само сјај електрона. Очекује се да се протони и јони, који чине највећи део космичких зрака, понашају слично електронима.
„Узбудљиво је видети регионе у којима сјај произведен космичким зрацима заправо надмашује гас од 10 милиона степени загрејаних ударним таласима супернове“, рекао је Јохн Хоуцк, такође са МИТ-а. "Ово нам помаже да схватимо не само како се космичке зраке убрзавају, већ и како се остаци супернове развијају."
Како се укупна енергија космичких зрака иза ударног таласа повећава, магнетно поље иза шока се мења, заједно са карактером самог ударног таласа. Истраживање услова у ударима помаже астрономима да у току времена прате промене остатка супернове, и на крају боље разумеју оригиналну експлозију супернове.
НАСА-ин центар за свемирске летове Марсхалл из Хунтсвилле-а, Алаха, управља програмом Цхандра за Дирекцију за научну мисију агенције. Смитхсониан Астропхисицал Обсерватори контролише науку и операције лета из рендгенског центра Цхандра, Цамбридге, Массацхусеттс.
Изворни извор: Цхандра Невс Релеасе
