Siin maakeral osakestekiirenditesse investeerimise asemel võiksid füüsikud kaaluda vaid mõne tähe puhumist. Kui osakesed liiguvad ümber jäägi, kiirendavad neid tohutud magnetväljad, lähenedes lõpuks valguse kiirusele. Chandra piltidelt on näha, et osakesed kiirendatakse teooriate ennustatud maksimaalse kiiruseni.
NASA Chandra röntgeniseirekeskuse abil on avastatud uusi vihjeid kosmiliste kiirte päritolu kohta - salapäraseid kõrge energiaga osakesi, mis pommitavad Maad. Erakordselt üksikasjalik pilt plahvatanud tähe jäänustest annab üliolulise ülevaate kosmiliste kiirte tekkest.
Esmakordselt on astronoomid kaardistanud supernoova jäänuses kosmiliste kiirte elektronide kiirenduse kiiruse. Uus kaart näitab, et elektronid kiirendatakse teoreetiliselt maksimaalse kiiruse lähedal. See avastus pakub veenvaid tõendeid selle kohta, et supernoova jäänused on laetud osakeste pingestamise peamised kohad.
Kaart loodi Cassiopeia A kujutise järgi, 325-aastane jäänuk, mille tekitas plahvatusohtlik täht. Pildil olevad sinised targad kaared jälitavad laienevat välist lööklainet, kus toimub kiirendus. Teised kujutise värvid näitavad miljonite kraadideni kuumutatud plahvatuse prahti.
"Teadlased on alates 1960. aastatest teoreetikanud, et löögi korral tuleb magnetväljade sasipuntrasse tekitada kosmilised kiired, kuid siin näeme seda toimumas otse," ütles Amhersti Massachusettsi ülikooli Michael Stage. "Kosmiliste kiirte päritolu selgitamine aitab meil mõista teisi salapäraseid nähtusi suure energiaga universumis."
Näideteks on laetud osakeste kiirendamine suureks energiaks paljudes erinevates objektides, alates löökidest Maa ümbritsevas magnetosfääris kuni vingete ekstragalaktiliste joadteni, mis on toodetud ülimaitsvate mustade aukude poolt ja on tuhandete valgusaastate pikkused.
Teadlased olid varem välja töötanud teooria, mis selgitas, kuidas laetud osakesi saab kiirendada ülitugevateks energiateks - liikudes peaaegu valguse kiirusel - põrgates mitu korda üle laine.
"Elektronid kiirenevad iga kord, kui nad põrkavad üle löögiprofiili, nagu näiteks relativistlikus pinballmasinas," ütles meeskonna liige Glenn Allen Cambridge'i Massachusettsi tehnoloogiainstituudist (MIT). "Magnetväljad on nagu kaitserauad ja löök on nagu klapp."
Hiiglasliku andmekogumi analüüsimisel suutis meeskond eraldada kiirendavatest elektronidest tulevad röntgenikiired kuumutatud tähejäätmetest pärit röntgenikiirguse. Andmed viitavad sellele, et osa neist elektronidest kiirendatakse kiirusega, mis on lähedane teooria poolt ennustatud maksimumile. Kosmilised kiired koosnevad elektronidest, prootonitest ja ioonidest, millest röntgenkiirtes on tuvastatav ainult elektronide hõõgus. Prootonid ja ioonid, mis moodustavad suurema osa kosmilistest kiirtest, käituvad eeldatavalt sarnaselt elektronidega.
"Põnev on näha piirkondi, kus kosmiliste kiirte tekitatud helendamine ületab 10 miljoni kraadise gaasi, mida kuumutavad supernoova lööklained," ütles John Mouck, kes on ka MIT. "See aitab meil mõista mitte ainult seda, kuidas kosmilised kiired kiirenevad, vaid ka seda, kuidas supernoova jäänused arenevad."
Kui lööklaine taga olevate kosmiliste kiirte koguenergia suureneb, muutub löögi taga olev magnetväli koos lööklaine enda iseloomuga. Lööke mõjutavate tingimuste uurimine aitab astronoomidel jälgida supernoova jäänuse muutusi aja jooksul ja mõista paremini supernoova algset plahvatust.
NASA Marshalli kosmoselennukeskus, Huntsville, Ala, juhib agentuuri teadusmissiooni direktoraadi Chandra programmi. Smithsoniani astrofüüsikaline vaatluskeskus kontrollib teadust ja lennutegevust Chandra röntgenikeskuses, Cambridge, Mass.
Algne allikas: Chandra pressiteade
