우주 광선을 거의 빛의 속도로 가속시키는 것은 무엇입니까? 천문학자는이 문제를 거의 100 년 동안 숙고 해 왔으며, 이제 새로운 증거는 20 년 동안 우주 광선이 별과 별의 바람에 의해 구동 될 수 있다는 이론을 뒷받침합니다. “이 발견은 거의 20 년 동안 예측되었지만 지금까지는 그 기기를 볼만큼 민감한 장비는 없었습니다. ) 협업.
거의 100 년 전, 과학자들은 사실상 광선이나 광선이 아니라 거의 빛의 속도로 우주를 찌르는 아 원자 입자 (대부분 양성자) 인 우주 광선의 첫 징후를 발견했습니다. 가장 강력한 우주 광선은 원자보다 작더라도 98mph 패스트볼의 펀치로 맞습니다. 천문학 자들은 어떤 자연력이 입자를 그러한 속도로 가속시킬 수 있는지에 대해 의문을 제기했다.
가장 희귀 한 우주 광선은 지구상의 어떤 입자 가속기에서 생성 된 것보다 1000 억 배나 많은 에너지를 운반합니다. 천문학 자들은 지구 대기에 충돌하는 우주 광선을 탐지하는 독창적 인 방법을 고안했습니다. 그러나 멀리서 우주 광선을 감지하려면 훨씬 더 많은 노력이 필요합니다.
VERITAS는 Messier 82 (M82)라고도 알려진 "Cigar Galaxy"에서 우주 광선에 대한 새로운 증거를 발견했습니다.이 시거는 지구에서 별자리 Ursa Major 방향으로 1 천 2 백만 광년 떨어진 곳에 위치하고 있습니다. 거대한 별의 초신성과 바람이 우주 광선 입자의 주요 촉진제라는 이론.
"스타 버스트 (starburst)"은하라고도하는 M82와 같이 높은 수준의 별 형성을 갖는 은하에는 많은 초신성과 거대한 별이 있습니다. 이론에 따르면, 항성 하 은하계는 정상적인 은하계보다 더 많은 우주 광선을 포함해야한다. 베리타스 발견은 M82의 우주 광선 밀도가 은하계 은하수의 평균 밀도의 약 500 배임을 나타내는 기대치를 확인합니다.
로스 앤젤레스 캘리포니아 대학 물리학과 교수 인 베리 네즈 (Veritas)의 대변인 인 레네 옹 (Rene Ong)은“이 발견은 우주 광선의 근원에 대한 근본적인 통찰력을 제공한다.
감마선을 사용하여 우주 광선을 유추
베리타스는 M82의 우주 광선이 시가 은하에 갇혀 있기 때문에 직접 감지 할 수 없었습니다. 대신 베리타스는 우주 광선의 존재에 대한 단서를 찾았습니다. 감마선. 감마선은 자외선이나 X- 레이보다 훨씬 강력한 에너지의 형태입니다. 우주 광선이 M82 내에서 성간 가스 및 방사선과 상호 작용할 때 감마선을 생성하여 가정 은하계를 벗어나 지구 경계 탐지기에 도달 할 수 있습니다.
M82에서 나오는 희미한 신호를 없애기 위해 2 년간의 전용 데이터 수집이 필요했습니다.
“우리는 M82의 탐지가 중요한 과학적 영향을 미칠 것이라는 것을 알고있었습니다. 그 결과, 실험이 완전히 작동 한 직후에 매우 긴 노출을 계획했습니다”라고 Benbow는 말했습니다. “데이터는 배경 노이즈보다 백만 배 이상 작은 감마선 신호를 추출하기 위해 세 심하게 분석해야했습니다. 신호는 데이터의 작은 부분 일 뿐이지 만 가능한 바이어스를 많이 확인했으며 신호가 진짜라고 확신합니다.”
"M82의 탐지는 우주가 천연 입자 가속기로 가득 차 있으며 지상 기반 감마선 관측소가 지속적으로 개선됨에 따라 추가 발견이 불가피하다는 것을 보여줍니다." 아이오와 주립 대학 물리학과 교수 마틴 폴 (Martin Pohl)은 이번 연구를 주도했다고 밝혔다. 차세대 VHE 감마선 관측소 인 Advanced Gamma-ray Imaging System (AGIS)은 이미 개발 중에 있습니다.
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리드 이미지 캡션 : Hubble, Chandra 및 Spitzer의 활성 은하 M82의 다중 파장 이미지 합성. 크레딧 : NASA, ESA, CXC 및 JPL-Caltech
출처 : 하버드 스미스 소니 언 천체 물리 센터
