På något sätt föreslår vi att NASA: s Fermi Gamma-Ray Space Telescope kan framkalla förändrade medvetenhetstillstånd, men denna "långt ifrån" bild liknar 1960-talets psykedeliska konst. Efter åratal av studier har data som samlats in av Fermi avslöjat Tychos Supernova Remnant lyser starkt i högenergiska gammastrålar.
Upptäckten ger forskare ytterligare information om kosmiska strålars ursprung (subatomära partiklar som är på hastighet). Den exakta processen som ger kosmiska strålar deras energi är inte väl förstått eftersom laddade partiklar lätt avböjs av interstellära magnetfält. Avböjningen med interstellära magnetfält gör det omöjligt för forskare att spåra kosmiska strålar till sina ursprungliga källor.
”Lyckligtvis produceras högenergi-gammastrålar när kosmiska strålar träffar interstellär gas och stjärnbelysning. Dessa gammastrålar kommer till Fermi direkt från sina källor, ”säger Francesco Giordano vid University of Bari i Italien.
Men här är några icke-så-psykedeliska fakta om supernovarester i allmänhet och Tychos i synnerhet:
När en massiv stjärna når slutet av sin livstid kan den explodera och lämna efter sig en supernova-rest som består av ett expanderande skal av varm gas som drivs av den explosiva chockvågen. I många fall kan en supernovaexplosion vara synlig på jorden - även i dagsljus. I november 1572 upptäcktes en ny "stjärna" i stjärnbilden Cassiopeia. Upptäckten är nu känd för att vara den mest synliga supernova under de senaste 400 åren. Ofta kallade "Tychos supernova", den rest som visas ovan är uppkallad efter den danska astronomen Tycho Brahe, som tillbringade mycket tid på att studera supernova.
Supernovahändelsen 1572 inträffade när natthimlen ansågs vara en fast och oföränderlig del av universum. Tychos redogörelse för upptäckten ger en känsla av hur djupgående hans upptäckt var. När det gäller hans upptäckt uttalade Tycho: "När jag hade tillfredsställt mig att ingen stjärna av det slaget någonsin hade lyst fram tidigare, leddes jag till en sådan förvirring av det otroliga av det som jag började tvivla på mina egna ögons tro, och så jag vände mig till de tjänare som följde mig och frågade dem om de också kunde se en viss extremt ljus stjärna ... De svarade genast med en röst att de såg den helt och att den var extremt ljus ”
År 1949 teoretikerade fysikern Enrico Fermi (namnet för Fermi Gamma-ray Space Telescope) att högenergiska kosmiska strålar påskyndades i de magnetiska fälten i interstellära gasmoln. Efter uppföljningen av Fermis arbete lärde astronomer att supernova-rester kan vara de bästa kandidatplatserna för magnetfält av sådan storlek.
Ett av huvudmålen för Fermi Gamma-ray Space Telescope är att bättre förstå ursprunget till kosmiska strålar. Fermis Large Area Telescope (LAT) kan kartlägga hela himlen var tredje timme, vilket gör att instrumentet kan bygga en djupare bild av gammastrålhimlen. Eftersom gammastrålar är den mest energiska formen av ljus, kan studier av gammastrålkoncentrationer hjälpa forskare att upptäcka partikelaccelerationen som är ansvarig för kosmiska strålar.
Medförfattare Stefan Funk (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology) tillägger, "Denna upptäckt ger oss ytterligare ett bevis som stöder uppfattningen att supernovarester kan påskynda kosmiska strålar."
Efter att ha skannat himlen i nästan tre år, visade Fermis LAT-data en region med gammastråleutsläpp i samband med resterna av Tychos supernova. Keith Bechtol, (KIPAC doktorand) kommenterade upptäckten och sa: ”Vi visste att Tychos supernovarester skulle kunna vara ett viktigt fynd för Fermi eftersom detta objekt har studerats så omfattande i andra delar av det elektromagnetiska spektrumet. Vi trodde att det kan vara en av våra bästa möjligheter att identifiera en spektral signatur som indikerar närvaron av kosmiska strålprotoner. ”
Teamets modell är baserad på LAT-data, gammastrålar som kartläggs av markbaserade observatorier och röntgendata. Slutsatsen som teamet har kommit till när det gäller deras modell är att en process som kallas pionproduktion är den bästa förklaringen för utsläpp. Animeringen nedan visar en proton som rör sig nästan med ljusets hastighet och slår en långsammare rörelse. Protonerna överlever kollisionen, men deras interaktion skapar en instabil partikel - en pion - med endast 14 procent av protonens massa. På 10 miljoner av en miljarddels sekund söndergår pionen till ett par gammastrålningsfotoner.
Om teamets tolkning av uppgifterna är korrekt, accelereras protonerna i återstoden till nära ljusets hastighet. Efter att ha accelererat till så enorma hastigheter interagerar protonerna med långsammare partiklar och producerar gammastrålar. Med alla de fantastiska processerna i arbetet i återstoden av Tychos supernova kunde man lätt föreställa sig hur imponerad Brahe skulle bli.
Och ingen snubbning behövs.
Läs mer om Fermi Gamma-ray Space Telescope på: http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/main/index.html
Källa: Fermi Gamma-ray Space Telescope Mission News
