Partikler med høy energi som kalles kosmiske stråler bombarderer hele tiden Jorden fra alle retninger, og har blitt antatt å komme fra eksplosjonsbølgene til supernovarester. Forskjellen er ekstremt liten, men hvis de ble akselerert fra samme hendelse, bør hastighetene være de samme.
PAMELA, nyttelasten for anti-Matter Exploration and Light-Nuclei Astrophysics, er ombord den jordomløpende russiske Resurs-DK1-satellitten. Den bruker et permanent magnetspektrometer sammen med en rekke spesialiserte detektorer for å måle overflod og energispektre for kosmiske strålerelektroner, positroner, antiprotoner og lette kjerner over et veldig stort spekter av energi fra 50 MeV til hundrevis av GeV.
Akkurat som astronomer bruker lys for å se universet, bruker forskere galaktiske kosmiske stråler for å lære mer om sammensetningen og strukturen til galaksen vår, samt for å finne ut hvordan ting liker hvordan kjerner kan akselerere til nesten lysets hastighet.
Oscar Adriani og hans kolleger som bruker PAMELA-instrumentet, sier at deres nye funn er en utfordring for vår nåværende forståelse av hvordan kosmiske stråler akselereres og forplantes. "Vi opplever at spektralformene til disse to artene er forskjellige og ikke kan beskrives godt av en enkelt kraftlov," skriver teamet i papiret. "Disse dataene utfordrer det nåværende paradigmet for den kosmiske stråleakselerasjonen i supernova-rester etterfulgt av diffus forplantning i Galaxy."
I stedet konkluderer teamet, kan akselerasjonen og forplantningen av kosmiske stråler kontrolleres av ukjente og mer komplekse prosesser.
Supernova-rester utvider skyer av gass og magnetiske felt og kan vare i tusenvis av år. Innenfor denne skyen akselereres partikler ved å sprette frem og tilbake i magnetfeltet til resten, og noen av partiklene får energi, og til slutt bygger de opp nok hastighet til at resten ikke lenger kan inneholde dem, og de slipper ut i Galaxy som kosmiske stråler.
Et sentralt spørsmål som forskere håper å svare på med PAMELA-data, er om de kosmiske strålene kontinuerlig akselereres gjennom hele levetiden, om akselerasjonen skjer bare en gang, eller om det er noen retardasjon.
Forskere sier at bestemmelse av fluksene i proton- og heliumkjernen vil gi informasjon om det tidlige universet, så vel som om opprinnelsen og utviklingen av materiale i vår galakse.
Adriani og teamet hans håper å avdekke mer informasjon med PAMELA for å bedre forstå opprinnelsen til kosmiske stråler. De sier at mulige bidrag kan være fra flere galaktiske kilder, for eksempel pulsarer eller mørk materie.
Kilde: Vitenskap
