초신성 잔해가 입자 가속기 역할을

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물리학 자들은 지구의 입자 가속기에 투자하는 대신 몇 개의 별을 부는 것을 고려할 수 있습니다. 입자가 잔재 주위를 이동함에 따라 엄청난 자기장에 의해 가속되어 결국 광속에 가까워집니다. Chandra의 이미지는 입자가 이론에 의해 예측 된 최대 속도로 가속되고 있음을 보여줍니다.

NASA의 찬드라 엑스레이 천문대 (Chandra X-ray Observatory)를 사용하여 지구를 강타하는 신비한 고 에너지 입자 인 우주 광선의 기원에 대한 새로운 단서가 밝혀졌습니다. 폭발 한 별의 유물에 대한 매우 상세한 이미지는 우주 광선의 생성에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다.

천문학 자들은 처음으로 초신성 잔해에서 우주 전자의 가속 속도를 매핑했습니다. 새로운지도는 전자가 이론적으로 최대 속도에 가깝게 가속되고 있음을 보여줍니다. 이 발견은 초신성 잔해가 하전 입자에 에너지를 공급하기위한 핵심 사이트라는 강력한 증거를 제공합니다.

이지도는 거대한 별의 폭발적인 죽음으로 생산 된 325 년 된 남은자인 카시오페이아 A의 이미지에서 만들어졌습니다. 이미지에서 파란색의 전경색의 아크는 가속이 발생하는 외부 충격파를 확장합니다. 이미지의 다른 색상은 폭발로 인한 잔해가 수백만 도로 가열 된 것을 보여줍니다.

애 머스트 매사추세츠 대학의 마이클 스테이지 (Michael Stage)는“1960 년대 이래로 과학자들은 충격으로 자기장의 얽힘에서 우주 광선이 생성되어야한다고 이론을 세웠다. "우주선이 어디에서 오는지를 설명하면 우리는 고 에너지 우주에서 다른 신비한 현상을 이해하는 데 도움이됩니다."

예를 들어 지구 주변의 자기권 충격에서부터 초 거대 블랙홀에 의해 생성되고 수천 광년 길이의 갤럭시 외계 제트에 이르기까지 광범위한 물체에서 하전 입자가 높은 에너지로 가속되는 것을들 수 있습니다.

과학자들은 이전에 충격파를 가로 질러 앞뒤로 여러 번 튕겨서 튀어 나온 입자가 어떻게 매우 높은 에너지로 가속 할 수 있는지 설명하는 이론을 개발했습니다.

케임브리지의 MIT (Massachusetts Institute of Technology)의 글렌 앨런 (Glenn Allen)은“전자는 상대 론적 핀볼 머신처럼 충격 선을 가로 질러 튀어 올릴 때마다 속도가 빨라진다”고 말했다. "자기는 범퍼와 같고 충격은 플리퍼와 같습니다."

연구팀은 거대한 데이터 세트를 분석 할 때 가속 전자에서 나오는 X- 선과 가열 된 항성 파편에서 나오는 X 선을 분리 할 수있었습니다. 데이터는 이들 전자 중 일부가 이론에 의해 예측 된 최대치에 가까운 속도로 가속됨을 암시한다. 우주 광선은 전자, 양성자 및 이온으로 구성되며, X 선에서는 전자에서 나오는 빛만 감지 할 수 있습니다. 대부분의 우주 광선을 구성하는 양성자와 이온은 전자와 유사하게 행동 할 것으로 예상됩니다.

MIT의 존 호크 (John Houck)는“우주선의 충격파에 의해 가열 된 천만도 가스보다 실제로 우주 광선에 의해 생성 된 광선이 실제로 빛을 발하는 지역을 보는 것은 신나는 일이다. "이는 우주 광선이 어떻게 가속되는지뿐만 아니라 초신성 잔해가 어떻게 진화하는지 이해하는 데 도움이됩니다."

충격파 뒤의 우주 광선의 총 에너지가 증가함에 따라 충격파 자체의 특성과 함께 충격 뒤의 자기장이 수정됩니다. 충격 조건을 연구하면 천문학 자들이 시간이 지남에 따라 초신성 잔해의 변화를 추적하고 궁극적으로 원래 초신성 폭발을 더 잘 이해할 수 있습니다.

앨라배마 헌츠빌에있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터 (Marshall Space Flight Center)는 에이전시의 과학 선교국의 찬드라 프로그램을 관리합니다. 스미스 소니 언 천체 물리 관측소는 매사추세츠 케임브리지의 찬드라 엑스레이 센터 (Chandra X-ray Center)에서 과학 및 비행 운영을 통제합니다.

원본 출처 : Chandra News Release

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