Ο εντοπισμός ενός γαλαξιακού επιταχυντή σωματιδίων Pevatron

Είναι 100 φορές ισχυρότερος από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC)

Η ανάλυση των 12-ετών παρατηρήσεων κοσμικών ακτίνων γάμμα επέτρεψε στους ερευνητές να εντοπίσουν μια γαλαξιακή πηγή σωματιδίων με ενέργειες της τάξης των πετα-ηλεκτρονιοβόλτ (PeV)

Οι κοσμικές ακτίνες βομβαρδίζουν συνεχώς τη Γη από όλες τις κατευθύνσεις. Το ενεργειακό φάσμα αυτών των σωματιδίων – τα οποία είναι κυρίως πρωτόνια και άλλοι ατομικοί πυρήνες – προσεγγίζεται με παρακάτω λογαριθμικό διάγραμμα. Τα περισσότερα από τα σωματίδια έχουν ενέργειες λίγων GeV (109eV) ή και μικρότερες. Όμως υπάρχουν κοσμικές ακτίνες με ενέργειες της τάξης των TeV (1012eV) (τερα-ηλεκτρονιοβόλτ), και πιο σπάνια πολύ ισχυρότερες, της τάξης τουλάχιστον του ενός PeV ή πετα-ηλεκτρονιοβόλτ (1015eV).
Οι κοσμικές πηγές από τις οποίες προέρχονται αυτές οι υψηλής ενέργειας κοσμικές ακτίνες ονομάζονται «PeVatrons» (κατ’ αναλογία με τον Tevatron, τον πρώτο επιταχυντή στη Γη που πέτυχε ενέργειες ενός TeV). Ενώ θεωρούνται ότι προέρχονται από το εσωτερικό του Γαλαξία μας, η ταυτότητα των κοσμικών επιταχυντών «PeVatrons» που τις παράγουν παραμένει μυστήριο.

Η ροή των κοσμικών ακτίνων ως συνάρτηση της ενέργειας (πηγή διαγράμματος)

Σε μια πρόσφατη μελέτη που προέκυψε μετά από ανάλυση των δεδομένων που συλλέχθηκαν τα τελευταία 12 χρόνια από το τηλεσκόπιο Fermi Large Area Telescope (Fermi-LAT), επισημαίνεται ως πιθανή πηγή ένα υπόλειμμα σουπερνόβα (SuperNova Remnant=SNR).

Η ακριβής προέλευση των κοσμικών ακτίνων είναι δύσκολο να προσδιοριστεί δεδομένου ότι οι τροχιές αυτών των φορτισμένων σωματιδίων επηρεάζονται από διαστρικά μαγνητικά πεδία. Οι αστρονόμοι χαρτογραφούν τις πηγές κοσμικών ακτίνων έμμεσα παρατηρώντας την ακτινοβολία γάμμα που δημιουργείται όταν οι κοσμικές ακτίνες αλληλεπιδρούν με το διαστρικό υλικό κοντά στο σημείο όπου οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι δημιουργήθηκαν τα σωματίδια. Αλλά η ακτινοβολία πολύ υψηλής ενέργειας που μπορεί να υποδηλώνει έναν κοσμικό επιταχυντή PeVatron μπορεί επίσης να δημιουργηθεί από άλλες διαδικασίες, όπως η αντίστροφη σκέδαση Compton της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου από τα υψηλής ενέργειας σχετικιστικά ηλεκτρόνια.

Η Ke Fang και οι συνεργάτες της από το πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison μελέτησαν το υπόλειμμα σπουπερνόβα G106.3 + 2.7, σε απόσταση περίπου 2600 έτη φωτός από τη Γη, αναζητώντας έναν μηχανισμό που θα μπορούσε να εξηγήσει τόσο την ακτινοβολία γάμμα που ανιχνεύται από το Fermi-LAT όσο και τις ακτίνες Χ και ραδιοκύματα που μετρήθηκαν από άλλα παρατηρητήρια. Βρήκαν πως τα δεδομένα αποδεικνύουν ότι το G106.3 + 2.7 είναι PeVatron, καθώς είναι ασύμβατα με την αντίστροφη σκέδαση Compton.
Η Fang ελπίζει ότι το G106.3 + 2.7 θα είναι το πρώτο από τα πολλά γαλαξιακά PeVatron που θα ανακαλυφθούν.

πηγή: https://physics.aps.org/articles/v15/s106



Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΣΟΥΠΕΡΝΟΒΑ

Ετικέτες: , , ,

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: