Beveik prieš šimtmetį mokslininkai pradėjo suvokti, kad dalis radiacijos, kurią aptinkame Žemės atmosferoje, nėra vietinės kilmės.

Galiausiai dėl to buvo atrasti kosminiai spinduliai, didelės energijos protonai ir atominiai branduoliai, atimami elektronai ir pagreitinami iki reliatyvistinių greičių (artimų šviesos greičiui).

Tačiau vis dar yra daug paslapčių, susijusių su šiuo keistu (ir mirtinu) reiškiniu.

Tai apima klausimus apie jų kilmę Ir kaip tokiu dideliu greičiu pagreitėja pagrindinis kosminių spindulių komponentas (protonai).

Naujų Nagojos universiteto tyrimų dėka mokslininkai pirmą kartą nustatė supernovos liekanoje susidarančių kosminių spindulių kiekį.

Šis tyrimas padėjo išspręsti 100 metų senumo paslaptį ir yra svarbus žingsnis siekiant tiksliai nustatyti kosminių spindulių šaltinį.

Nors mokslininkai mano, kad kosminiai spinduliai kyla iš kelių šaltinių – mūsų saulės, supernovos, gama spindulių (GRB) ir Aktyvūs galaktikos branduoliai (dar žinomas kaip kvazarai) – tiksli jų kilmė buvo paslaptis nuo tada, kai jie pirmą kartą buvo atrasti 1912 m.

Panašiai astronomai iškėlė hipotezę, kad supernovos likučiai (supernovos sprogimų padariniai) yra atsakingi už jų įsibėgėjimą beveik iki šviesos greičio.

Keliaujant per mūsų galaktiką, kosminiai spinduliai vaidina svarbų vaidmenį tarpžvaigždinės terpės (ISM) cheminėje evoliucijoje. Taigi, norint suprasti, kaip vystėsi galaktikos, labai svarbu suprasti jų kilmę.

Pastaraisiais metais pagerėję stebėjimai paskatino kai kuriuos mokslininkus spėlioti, kad supernovos liekana sukelia kosminius spindulius, nes jų pagreitinami protonai sąveikauja su ISM protonais ir sudaro didelės energijos gama spindulius (VHE).

Tačiau gama spindulius gamina ir elektronai, sąveikaujantys su ISM fotonais, kurie gali būti infraraudonųjų fotonų arba spinduliuotės pavidalu. kosminis mikrobangų fonas (CMB). Todėl, norint nustatyti kosminių spindulių kilmę, labai svarbu nustatyti didžiausią šaltinį.

Tikėdamasi tai išsiaiškinti, tyrimo grupė, kurią sudarė nariai iš Nagojos universiteto, Japonijos nacionalinė astronomijos observatorija (NAOJ), Adelaidės universitetas, Australija – Ar pastebėjote RX J1713.7 supernovos liekaną? 3946 (RX J1713).

Svarbiausias jų tyrimas buvo naujas metodas, kurį jie sukūrė, norėdami nustatyti gama spindulių šaltinį tarpžvaigždinėje erdvėje.

Ankstesni stebėjimai parodė, kad VHE gama spindulių intensyvumas nuo protonų, kurie susiduria su kitais ISM protonais, yra proporcingas tarpžvaigždinių dujų tankiui, kurį galima atskirti naudojant radiolino vaizdą.

Kita vertus, gama spinduliai, kuriuos sukuria elektronų sąveika su fotonais ISM, taip pat turėtų būti proporcingi neterminiam elektronų rentgeno spindulių intensyvumui.

Tyrimo metu komanda rėmėsi duomenimis, gautais iš didelės energijos stereoskopinės sistemos (HESS), VHE gama spindulių observatorijos, esančios Namibijoje (ir valdoma Maxo Plancko branduolinės fizikos instituto).

Tada jie sujungė tai su rentgeno duomenimis, gautais iš Europos kosmoso agentūros rentgeno spindulių kelių veidrodžių misijos (XMM-Niutonas) observatorijos, ir su duomenimis apie dujų pasiskirstymą tarpžvaigždinėje terpėje.

Tada jie sujungė visus tris duomenų rinkinius ir nustatė, kad protonai sudarė 67 ± 8 procentus kosminių spindulių, o kosminių spindulių elektronai sudarė 33 ± 8 procentus – maždaug 70/30.

Šie rezultatai yra novatoriški, nes jie pirmą kartą nustatė galimą kosminių spindulių kilmę. Jie taip pat yra galutinis įrodymas, kad supernovos liekanos yra kosminių spindulių šaltinis.

Šie rezultatai taip pat rodo, kad protonų skleidžiami gama spinduliai yra labiau paplitę tarpgausiuose regionuose, kuriuose gausu dujų, o elektronų skleidžiami spinduliai yra prastesni.

Tai patvirtina tai, ką prognozavo daugelis tyrėjų, tai yra, kad abu mechanizmai veikia kartu, kad paveiktų ISM vystymąsi.

Ji pasakė Profesorius emeritas Yasuo Fukui, kuris buvo pagrindinis tyrimo autorius: „Šis naujas metodas nebūtų buvęs įmanomas be tarptautinio bendradarbiavimo. [It] Jis bus taikomas daugiau supernovų liekanų, naudojant naujos kartos gama spindulių teleskopą (CTA) (Cherenkovo ​​teleskopo masyvą), be esamų observatorijų, o tai padarys didelę pažangą tiriant kosminių spindulių kilmę “.

Be vadovavimo šiam projektui, „Fukui“ nuo 2003 m. Dirbo siekdamas nustatyti tarpžvaigždinių dujų pasiskirstymą Nantanas radijo teleskopas Las Campanas observatorija Čilėje ir Australijos kompaktiškas teleskopas.

Dėka profesoriaus Gavino Roelio ir dr. Sabrina Aeneke iš Adelaidės universiteto (tyrimo bendraautoriai) ir HESS komandos, gama spindulių observatorijų erdvinė skiriamoji geba ir jautrumas pagaliau pasiekė tašką, kuriame galima palyginti abu.

Tuo tarpu bendraautorius dr. Hidetoshi Sano iš NAOJ vadovavo XMM-Niutono observatorijos archyvinių duomenų rinkinių analizei. Šiuo atžvilgiu šis tyrimas taip pat parodo, kaip tarptautinis bendradarbiavimas ir dalijimasis duomenimis leidžia atlikti įvairiausius pažangiausius tyrimus.

Kartu su patobulintais įrankiais, patobulintais metodais ir didesnėmis bendradarbiavimo galimybėmis atsiranda era, kai astrologiniai proveržiai tampa norma!

Šį straipsnį iš pradžių paskelbė visata šiandien. Skaityti originalus straipsnis.