W żadnym wypadku nie sugerujemy, że Kosmiczny Teleskop Fermi Gamma-Ray NASA może wywoływać zmienione stany świadomości, ale ten „dalekosiężny” obraz przypomina sztukę psychedeliczną z lat 60. Po latach badań dane zebrane przez Fermi ujawniły, że pozostałości Supernova Tycho świecą jasno w wysokoenergetycznych promieniach gamma.
Odkrycie zapewnia naukowcom dodatkowe informacje na temat pochodzenia promieni kosmicznych (cząsteczek subatomowych, które poruszają się szybko). Dokładny proces, który daje promieniom kosmicznym ich energię, nie jest dobrze poznany, ponieważ naładowane cząstki są łatwo odchylane przez międzygwiezdne pola magnetyczne. Ugięcie międzygwiezdnych pól magnetycznych uniemożliwia naukowcom śledzenie promieni kosmicznych do ich pierwotnych źródeł.
„Na szczęście wysokoenergetyczne promienie gamma powstają, gdy promienie kosmiczne uderzają w gaz międzygwiezdny i światło gwiazd. Te promienie gamma docierają do Fermi prosto z ich źródeł ”- powiedział Francesco Giordano z University of Bari we Włoszech.
Ale oto kilka niezbyt psychodelicznych faktów na temat pozostałości po supernowych w ogóle, a w szczególności Tycho:
Kiedy masywna gwiazda osiąga kres swojego życia, może eksplodować, pozostawiając resztki supernowej składające się z rozszerzającej się powłoki gorącego gazu napędzanego falą uderzeniową. W wielu przypadkach eksplozja supernowej może być widoczna na Ziemi - nawet w świetle dziennym. W listopadzie 1572 r. Odkryto nową „gwiazdę” w gwiazdozbiorze Kasjopei. Odkrycie to jest obecnie najbardziej widoczną supernową w ciągu ostatnich 400 lat. Często nazywana „supernową Tycho”, resztka pokazana powyżej nosi imię duńskiego astronoma Tycho Brahe, który spędził dużo czasu studiując supernową.
Wydarzenie supernowej w 1572 roku miało miejsce, gdy nocne niebo uważano za stałą i niezmienną część wszechświata. Relacja Tycho o odkryciu daje poczucie, jak głębokie było jego odkrycie. Odnosząc się do swojego odkrycia, Tycho stwierdził: „Kiedy upewniłem się, że żadna gwiazda tego rodzaju nigdy wcześniej nie świeciła, doprowadził mnie do takiego zakłopotania niewiarygodnością rzeczy, że zacząłem wątpić w wiarę własnych oczu i więc zwracając się do towarzyszących mi sług, zapytałem ich, czy oni również mogą zobaczyć pewną wyjątkowo jasną gwiazdę… Natychmiast odpowiedzieli jednym głosem, że widzą go całkowicie i że jest wyjątkowo jasny ”
W 1949 roku fizyk Enrico Fermi (imiennik Kosmicznego Teleskopu Gamma Fermi) wysunął teorię, że wysokoenergetyczne promienie kosmiczne są przyspieszane w polach magnetycznych międzygwiezdnych chmur gazowych. Kontynuując prace Fermiego, astronomowie dowiedzieli się, że pozostałości po supernowych mogą być najlepszymi miejscami kandydującymi na pola magnetyczne o takiej wielkości.
Jednym z głównych celów kosmicznego teleskopu gamma Fermi jest lepsze zrozumienie pochodzenia promieni kosmicznych. Teleskop Wielkiego Obszaru Fermiego (LAT) może badać całe niebo co trzy godziny, co pozwala instrumentowi uzyskać głębszy widok na niebo promieniowania gamma. Ponieważ promienie gamma są najbardziej energetyczną formą światła, badanie stężeń promieniowania gamma może pomóc badaczom w wykryciu przyspieszenia cząstek odpowiedzialnego za promienie kosmiczne.
Współautor Stefan Funk (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology) dodaje: „To wykrycie daje nam kolejny dowód potwierdzający pogląd, że pozostałości supernowej mogą przyspieszać promienie kosmiczne”.
Po skanowaniu nieba przez prawie trzy lata, dane LAT Fermiego wykazały region emisji promieniowania gamma związany z resztką supernowej Tycho. Keith Bechtol (doktorant KIPAC) skomentował to odkrycie, mówiąc: „Wiedzieliśmy, że pozostałość supernowej Tycho może być ważnym odkryciem dla Fermi, ponieważ obiekt ten został tak intensywnie zbadany w innych częściach spektrum elektromagnetycznego. Pomyśleliśmy, że może to być jedna z naszych najlepszych okazji do zidentyfikowania sygnatury spektralnej wskazującej na obecność protonów promieniowania kosmicznego ”
Model zespołu opiera się na danych LAT, promieniach gamma odwzorowanych przez naziemne obserwatoria i danych rentgenowskich. Doszedł do wniosku, że zespół doszedł do tego modelu, że proces zwany pion produkcja jest najlepszym wytłumaczeniem emisji. Poniższa animacja przedstawia proton poruszający się z prawie prędkością światła i uderzający w wolniej poruszający się proton. Protony przetrwają zderzenie, ale ich interakcja tworzy niestabilną cząsteczkę - pion - z zaledwie 14 procentami masy protonu. W 10 milionowych części miliardowej sekundy pion rozpada się na parę fotonów promieniowania gamma.
Jeśli interpretacja danych przez zespół jest dokładna, to w pozostałościach protony są przyspieszane do prędkości zbliżonej do prędkości światła. Po przyspieszeniu do tak ogromnych prędkości protony oddziałują z wolniejszymi cząsteczkami i wytwarzają promienie gamma. Biorąc pod uwagę wszystkie niesamowite procesy zachodzące w pozostałościach supernowej Tycho, można łatwo wyobrazić sobie, jak imponujący byłby Brahe.
I nie ma potrzeby potykania się.
Dowiedz się więcej o kosmicznym teleskopie gamma Fermi pod adresem: http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/main/index.html
Źródło: Fermi Gamma-ray Space Telescope Mission News
