Chandra X-Ray Observatory har tagit ett helt nytt, djupt blick inuti Tycho Supernova Rest och hittat ett mönster av röntgen “stripes.” Trots den tredimensionella naturen hos denna otroliga bild, ingenting som dessa remsliknande funktioner har någonsin setts innan i resterna av en exploderande stjärna, men astronomer tror att de kunde förklara hur vissa kosmiska strålar skapas. Dessutom ger ränderna stöd för en teori om hur magnetfält dramatiskt kan förstärkas i supernovasprängvågor.
Kosmiska strålar består av elektroner, positroner och atomkärnor och bombarderar hela tiden jorden. I deras nära ljushastighetsresa över galaxen avböjs partiklarna av magnetfält, som rusar sina vägar och maskerar deras ursprung. Supernova-rester har länge trott vara källan till kosmiska strålar, upp till ”knäet” på det kosmiska strålspektrumet vid 10 ^ 15 eV, men hittills har inga specifika källor hittats.
2010 fann Fermi gammastrålteleskop bevis - också från supernovarester - där strålning släpps ut som är en miljard gånger mer energisk än synligt ljus.
Men ränderna som ses av Chandra, som visas ovan i högenergiska röntgenstrålar (blå), tros vara områden där turbulensen är större och magnetfältna mer trassliga än omgivande områden. Elektroner fastnar i dessa regioner och avger röntgenstrålar när de går runt magnetfältlinjerna. Regioner med förbättrad turbulens och magnetfält förväntades i supernovarester, men rörelsen hos de mest energiska partiklarna - mestadels protoner - förutsågs lämna ett rörigt nätverk av hål och täta väggar motsvarande svaga och starka områden av magnetfält.
Därför var detektering av ränder en överraskning.
Storleken på hålen förväntades motsvara radien för spiralrörelsen för de högsta energiprotonerna i supernovaresten. Dessa energier motsvarar de högsta energierna från kosmiska strålar som tros produceras i vår galax. Avståndet mellan ränderna motsvarar denna storlek, vilket ger bevis för att dessa extremt energiska protoner finns.
"Vi tolkar ränderna som bevis för acceleration av partiklar till nära knäet i CR-spektrumet i områden med förstärkt magnetisk turbulens, medan det observerade starkt ordnade mönstret för dessa funktioner ger en ny utmaning för modeller för diffus chockacceleration," skriver Kristoffer A Eriksen och hans team i sitt papper, "Bevis för partikelacceleration till knäet av det kosmiska strålspektrumet i Tychos Supernova-rest."
Källa: Chandra
