Kaj pospešuje kozmične žarke do skoraj hitrosti svetlobe? Astronom je o tem vprašanju razmišljal skoraj 100 let, zdaj pa novi dokazi podpirajo teorijo, ki je že dve desetletji obstajala, da kozmične žarke verjetno poganjajo eksplozije zvezd in zvezdni vetrovi. "To odkritje je bilo napovedano že skoraj 20 let, vendar do zdaj noben instrument ni bil dovolj občutljiv, da bi ga lahko videl," je dejal Wystan Benbow, astrofizik iz Smithsonian Astrophysical Observatory, ki je koordiniral ta projekt za zelo energijsko sevanje s teleskopskim teleskopskim sistemom (VERITAS ) sodelovanje.
Pred skoraj 100 leti so znanstveniki odkrili prve znake kozmičnih žarkov, ki pravzaprav niso žarki ali žarki, ampak subatomski delci (večinoma protoni), ki potujejo skozi vesolje s skoraj hitrostjo svetlobe. Najbolj energični kozmični žarki zadenejo s udarcem hitrosti v hitrosti 98 km / h, čeprav so manjši od atoma. Astronomi so podvomili, katera naravna sila lahko pospeši delce do take hitrosti.
Najredkejši kozmični žarki nosijo več kot 100 milijard krat več energije, kot jo ustvari kateri koli pospeševalec delcev na Zemlji. Astronomi so zasnovali domiselne metode za zaznavanje kozmičnih žarkov, ki zadenejo Zemljino atmosfero. Vendar pa zaznavanje kozmičnih žarkov od daleč zahteva veliko več truda.
VERITAS je našel nove dokaze za kozmične žarke v "Cigarjevi galaksiji", znani tudi kot Messier 82 (M82), ki se nahaja 12 milijonov svetlobnih let od Zemlje v smeri ozvezdja Velika Ursa, ki močno podpira dolgotrajne teorija, da so supernove in zvezdni vetrovi iz masivnih zvezd prevladujoči pospeševalci delcev kozmičnih žarkov.
Galaksije z visokimi stopnjami tvorjenja zvezd, kot so M82, znane tudi kot galaksije zvezd, so številne supernove in masivne zvezde. Če teorija drži, bi morale zvezdne zvezdne galaksije vsebovati več kozmičnih žarkov kot običajne galaksije. Odkritje VERITAS potrjuje to pričakovanje, kar kaže, da je gostota kozmičnih žarkov v M82 približno 500-krat večja od povprečne gostote v naši Galaksiji, Mlečni poti.
"To odkritje ponuja temeljit vpogled v izvor kozmičnih žarkov," je dejal Rene Ong, profesor fizike na kalifornijski univerzi v Los Angelesu in predstavnik za sodelovanje v družbi VERITAS.
Uporaba gama žarkov za sklepanje kozmičnih žarkov
VERITAS ni mogel neposredno zaznati kozmičnih žarkov M82, ker so ujeti v Cigarjevi galaksiji. Namesto tega je VERITAS iskal namige o prisotnosti kozmičnih žarkov: gama žarkov. Gama žarki so najbolj energijska oblika svetlobe, veliko močnejša od ultravijolične svetlobe ali celo rentgenskih žarkov. Ko kozmični žarki medsebojno delujejo z medzvezdnim plinom in sevanjem znotraj M82, proizvajajo gama žarke, ki lahko nato uidejo svoji domači galaksiji in dosežejo zemeljske detektorje.
Dve leti zavzetega zbiranja podatkov je bilo potrebnih, da smo razbremenili šibki signal M82.
„Vedeli smo, da bo odkrivanje M82 imelo pomembne znanstvene posledice. Kot rezultat, smo načrtovali izjemno dolgo izpostavljenost takoj po tem, ko je poskus postal popolnoma operativen, "je dejal Benbow. "Podatke je treba natančno analizirati, da pridobimo signal gama-žarkov, ki je več kot milijon krat manjši od hrupa v ozadju. Čeprav je signal le majhen del podatkov, smo opravili veliko pregledov glede možne pristranskosti in prepričani smo, da je signal pristen. "
"Zaznavanje M82 kaže, da je vesolje polno pospeševalcev naravnih delcev, in ker se zemeljska opazovalnica gama žarkov še izboljšuje, so nadaljnja odkritja neizogibna." je dejal Martin Pohl, profesor fizike na univerzi Iowa State, ki je pomagal voditi študijo. VHE gma-ray observatorij nove generacije, Napredni sistem gama-žarkov (AGIS), je že v fazi razvoja.
VERITAS upravlja sodelovanje več kot 100 znanstvenikov iz 22 različnih institucij v ZDA, na Irskem, v Angliji in Kanadi. Za več informacij o VERITAS-u kliknite tukaj.
Napis s svinčeno sliko: Kompozicija več valovnih slik aktivne galaksije M82 iz Hubbleja, Chandra in Spitzerja. Zasluge: NASA, ESA, CXC in JPL-Caltech
Vir: Harvard Smithsonian Center za astrofiziko
