Шта убрзава космичке зраке до скоро брзине светлости? Астроном је о том питању размишљао скоро 100 година, а сада нови докази подржавају теорију која се две деценије одржава да космичке зраке вероватно покрећу експлодирање звезда и звјездани вјетрови. "Ово откриће се предвиђало скоро 20 година, али до сада ниједан инструмент није био довољно осетљив да га види", рекао је Вистан Бенбов, астрофизичар из Смитхсониан Астропхисицал Обсерватори који је координирао овај пројекат за веома енергетски систем зрачења телескопским телескопом (ВЕРИТАС ) сарадња.
Пре готово 100 година, научници су открили прве знакове космичких зрака, који заправо нису зраке или зраке, већ субатомске честице (углавном протони) које се пробијају кроз свемир скоро брзином светлости. Најенергичнији космички зраци ударају се ударом брзе кугле од 98 мпх, иако су мањи од атома. Астрономи су испитивали која природна сила може убрзати честице до такве брзине.
Најрјеђи космички зраци носе преко 100 милијарди пута више енергије него што је то створило било који акцелератор честица на Земљи. Астрономи су смислили генијалне методе за откривање космичких зрака које ударају у Земљину атмосферу. Међутим, за откривање космичких зрака из даљине је потребно много више напора.
ВЕРИТАС је пронашао нове доказе за космичке зраке у „Цигарској галаксији“, такође познатој као Мессиер 82 (М82), која се налази 12 милиона светлосних година од Земље у правцу сазвежђа Урса Мајор, који снажно подржавају дуговјечне теорија да су супернове и звездани ветрови из масивних звезда доминантни акцелератори честица космичког зрака.
Галаксије са високим нивоима формирања звезда као што су М82, познате и као галаксије „звезда“, имају велики број супернова и масивних звезда. Ако теорија држи, онда би галаксије звезданог прага требало да садрже више космичких зрака него нормалне. Откриће ВЕРИТАС потврђује то очекивање, указујући на то да је густина космичких зрака у М82 приближно 500 пута већа од просечне густине у нашој Галаксији, Млечном путу.
„Ово откриће пружа фундаментални увид у порекло космичких зрака“, рекао је Рене Онг, професор физике на Калифорнијском универзитету у Лос Анђелесу и портпарол за сарадњу са ВЕРИТАС-ом.
Коришћење гама зрака за закључивање космичких зрака
ВЕРИТАС није могао директно да открива космичке зраке М82, јер су заробљене у Галаксији цигара. Уместо тога, ВЕРИТАС је тражио трагове за присуство космичких зрака: гама зрака. Гама зраци су најенергичнији облик светлости, далеко снажнији од ултраљубичастог светла или чак Кс-зрака. Када космички зраци комуницирају са међузвезданим гасом и зрачењем унутар М82, они производе гама зраке, који могу избећи своју матичну галаксију и стићи до детектора Земље.
Били су потребни две године посвећеног прикупљања података да би се утврдио слаб сигнал који долази из М82.
„Знали смо да ће откривање М82 имати важне научне импликације. Као резултат тога, заказали смо изузетно дуго излагање непосредно након што је експеримент постао потпуно оперативан “, рекао је Бенбов. „Подаци су потребни да се пажљиво анализирају како би се извукао гама-сигнал, који је преко милион пута мањи од позадинског шума. Иако је сигнал само мали део података, извршили смо многе провере да ли постоји пристрасност и уверени смо да је сигнал оригиналан. "
"Откривање М82 указује да је свемир пун природних акцелератора честица, а како се земаљске гама-опсерваторије настављају побољшавати, даља открића су неизбежна." рекао је Мартин Похл, професор физике на Државном универзитету Иова који је помогао у вођењу студије. Следећа генерација ВХЕ гама-опсерваторија, Напредни систем гама-зрачења (АГИС), већ је у фази развоја.
ВЕРИТАС-ом управља сарадња више од 100 научника из 22 различите институције у Сједињеним Државама, Ирској, Енглеској и Канади. Кликните овде за више информација о ВЕРИТАС-у.
Опис слике: Састав слика са више таласних дужина активне галаксије М82 из Хубблеа, Цхандра и Спитзера. Заслуге: НАСА, ЕСА, ЦКСЦ и ЈПЛ-Цалтецх
Извор: Центар за астрофизику Харвард Смитхсониан
