언론 보도에서 NASA의 Fermi Gamma-ray 우주 망원경이 수행 한 최신 연구는 초신성이 어떻게 우주 광선의 조상이 될 수 있는지에 대한 뉴스와 함께 입자 천체 물리학의 세계를 조명하고 있습니다. 나머지는 전자와 원자핵입니다. 그들이 자기장을 만났을 때, 그들의 길은 유원지에서 범퍼카처럼 변하지 만 그들의 기원을 모르는 것에 대해 재미있는 것은 없습니다. 이제 에너지 부 (DOE) SLAC 국립 가속기 연구소 (National Accelerator Laboratory)의 Kavli Particle Astrophysics and Cosmology 연구소의 과학자들이 4 년간의 노력을 기울였다. 우주 광선이 어떻게 탄생했는지에 대한 증거가 있습니다.
Kavli Institute와 Stanford University의 천체 물리학 자 Stefan Funk는“이 양자의 에너지는 지구상에서 가장 강력한 입자 충돌체가 생산할 수있는 것보다 훨씬 뛰어나다”고 말했다. “지난 세기에 우리는 우주 광선이 여기에 도착할 때 많은 것을 배웠습니다. 우리는 그들의 가속의 근원에 대해 강한 의혹을 가지고 있었지만 최근까지 그것들을 백업 할 확실한 증거는 없었습니다.”
지금까지 과학자들은 성간 가스의 방출을 담당 할 수있는 원자 입자와 같은 특정 사항에 대해 명확하지 않았습니다. 연구를 돕기 위해 IC 443과 W44로 알려진 한 쌍의 감마선 방출 초신성 잔해를 면밀히 검토했습니다. 왜 불일치가 발생합니까? 이 경우 감마선은 우주선의 양성자와 전자와 유사한 에너지를 공유합니다. 이를 구별하기 위해 연구원들은 일반 양성자에 영향을 미치는 우주 광선 양성자의 산물 인 중성 피온을 발견했습니다. 이런 일이 발생하면 피온은 감마선으로 급격히 감소하여 양성자 형태의 증거를 제공하는 현저한 감소를 남깁니다. 페르미 가속 (Fermi Acceleration)으로 알려진 공정에서 생성 된 양성자는 초신성의 급격한 충격 앞에서 포로 상태를 유지하며 자기장의 영향을받지 않습니다. 이 속성 덕분에 천문학 자들은 그것들을 그들의 근원으로 직접 추적 할 수있었습니다.
캘리포니아 스탠포드 대학의 Kavli Particle Astrophysics and Cosmology의 천체 물리학자인 Stefan Funk는“이 발견은이 두 초신성 잔해가 가속 양성자를 생산하고있는 흡연 총이다. "이제 우리가이 위업을 관리하는 방법을 더 잘 이해하고 감마선 방출을 볼 수있는 모든 잔재가이 프로세스가 공통적인지 판단 할 수 있습니다."
그들은 작은 스피드 스터입니까? 당신은 내기. 입자가 충격 전면을 지날 때마다 약 1 % 더 빠른 속도를 얻습니다. 결국 우주 광선처럼 자유롭게 깨질 수 있습니다. Funk는“우주 비행사는 우주 광선과 관련된 빛의 번쩍임을 실제로보고했다”고 지적했다. "이것이 그들의 용기에 감탄하는 이유 중 하나입니다. 외부 환경이 정말 힘들었습니다." Funk 교수는이 연구의 다음 단계는 가속 메커니즘의 정확한 세부 사항과 초신성 잔해가 양성자를 가속화 할 수있는 최대 에너지를 이해하는 것이라고 덧붙였다.
그러나 연구는 끝나지 않습니다. 세르비아 천문학자인 Sladjana Nikolic (맥스 플랑크 천문학 연구소)의 세심한 관찰 분석 중에 입자 가속기처럼 작용하는 초신성 잔해에 대한 더 많은 새로운 증거가 나타났다. 그들은 빛의 구성을 살펴 보았습니다. Nikolic은 다음과 같이 설명합니다.“충격 지역과 주변의 미세 물리를 자세히 살펴볼 수있는 것은 이번이 처음입니다. 우리는 충격 앞에서 직접 선구자 영역에 대한 증거를 발견했으며, 이는 우주 광선 생산의 전제 조건으로 생각됩니다. 또한 전구체 영역은 충격 바로 뒤에 해당 영역에서 에너지를 운반하는 양성자가있을 때 예상 한 방식으로 가열되고 있습니다.”
Nikolic과 동료들은 초고속 SN 1006 충격 쇼크의 짧은 부분을 관찰하고 문서화하기 위해 칠레의 European Southern Observatory의 Very Large Telescope에서 분광기 VIMOS를 사용했습니다.이 새로운 기술은 최초의 프로세스 인 적분 필드 분광법이라고합니다. 천문학 자들은 초신성 잔해에서 나오는 빛의 구성을 철저히 조사 할 수 있습니다. Nikolic 박사 과정의 감독자 중 한 명인 베른 대학의 케빈 헹 (Kevin Heng)은 다음과 같이 말합니다.“우리는 우리가 일반적으로 연구에 사용되기 때문에 다소 정통적인 방식으로 통합 현장 분광법을 사용할 수 있다는 사실을 특히 자랑스럽게 생각합니다 고 적색 편이 은하. 그렇게함으로써 이전의 모든 연구를 능가하는 수준의 정밀도를 달성했습니다.”
특히 우주 광선과 관련하여 초신성 잔해를 면밀히 살펴 보는 것은 정말 흥미로운 시간입니다. Nikolic은 다음과 같이 설명합니다.“시범 프로젝트였습니다. 초신성 잔해에서 관찰 된 배출량은이 유형의 기기에 대한 일반적인 대상 물체에 비해 매우 희미합니다. 가능한 것이 무엇인지 알게되었으므로 후속 프로젝트에 대해 생각하는 것이 정말 흥미 롭습니다.” Nikolic의 다른 공동 감독자이자 통합 현장 분광학 전문가 인 Max Planck Astronomy Institute의 Glenn van de Ven은 다음과 같이 덧붙입니다.“이러한 새로운 관측 접근법은 우주 광선이 어떻게 생성되는지에 대한 퍼즐을 해결하는 열쇠가 될 수 있습니다. 초신성 잔해.”
페르미 분석에 참여한 카 블리 연구소의 로저 블랜드 포드 (Roger Blandford) 국장은“초신성 잔해가 우주 광선을 가속한다는 것을 보여주는 분명한 시위가 우리가 발견 한 100 주년을 맞이할 때 온 것 같다. 우리의 발견 능력이 얼마나 빨리 발전하고 있는지 알려줍니다.”
독창적 인 스토리 소스 및 추가 자료 : 우주 입자 가속기, NASA의 Fermi Proves 초신성 잔해가 우주 광선을 생성하고 증거 : 우주 광선이 폭발하는 별에서 나옴.
