Mmm, pen ... og en smule truende, i det minste i sin eksplosive fortid. Ved å studere resten i detalj har et team av astronomer vært i stand til å spikre kilden til kosmiske stråler som bombarderer Jorden.
Under Apollo-flyvningene for 40 år siden rapporterte astronauter at de hadde merkelige lysglimt, synlige selv med lukkede øyne. Vi har siden lært at årsaken var kosmiske stråler - ekstremt energiske partikler utenfor solsystemet som ankom jorden, og bombarderer stadig atmosfæren. Når de når jorden, har de fortsatt nok energi til å forårsake feil i elektroniske komponenter.
Galaktiske kosmiske stråler kommer fra kilder inne i vår hjemmegalakse, Melkeveien, og består for det meste av protoner som beveger seg nær lysets hastighet, den "ultimate fartsgrensen" i universet. Disse protonene er blitt akselerert til energier som overgår langt de energiene som til og med CERNs Large Hadron Collider vil være i stand til å oppnå.
"Det har lenge vært antatt at supersnellerne som produserer disse kosmiske strålene i Melkeveien er de ekspanderende konvoluttene som er skapt av eksploderte stjerner, men våre observasjoner avslører røykegeværet som beviser det," sier Eveline Helder fra Utrecht University i Nederland , den første forfatteren av den nye studien i denne ukens Science Express.
"Du kan til og med si at vi nå har bekreftet kaliberet til pistolen som ble brukt for å akselerere kosmiske stråler til de enorme energiene deres," legger samarbeidspartner Jacco Vink, også fra Astronomical Institute Utrecht.
For første gang har Helder, Vink og kollegene kommet frem til en måling som løser den mangeårige astronomiske kvandaren om hvorvidt stjernestøt eksplosjoner produserer nok akselererte partikler til å forklare antall kosmiske stråler som treffer jordens atmosfære. Teamets studie indikerer at de faktisk gjør det og direkte forteller oss hvor mye energi som blir fjernet fra den sjokkerte gassen i den eksplosive stjernen og brukes til å akselerere partikler.
"Når en stjerne eksploderer i det vi kaller en supernova, blir en stor del av eksplosjonsenergien brukt til å akselerere noen partikler opp til ekstremt høye energier," sier Helder. "Energien som brukes til partikkelakselerasjon går på bekostning av oppvarming av gassen, som derfor er mye kaldere enn teorien forutsier."
Forskerne så på restene av en stjerne som eksploderte i 185 e.Kr., som registrert av kinesiske astronomer. RCW 86, ligger omtrent 8 200 lysår unna mot stjernebildet Circinus (Tegnekompasset). Det er sannsynligvis den eldste rekorden for eksplosjonen av en stjerne.
Ved hjelp av ESOs Very Large Telescope målte teamet temperaturen på gassen rett bak sjokkbølgen som ble skapt av den stellare eksplosjonen. De målte også sjokkbølgens hastighet ved å bruke bilder tatt med NASAs røntgenobservatorium Chandra med tre års mellomrom. De fant ut at det beveget seg mellom 1 og 3 prosent lysets hastighet.
Temperaturen på gassen viste seg å være 30 millioner grader. Dette er ganske varmt sammenlignet med hverdagens standarder, men mye lavere enn forventet, gitt den målte sjokkbølgens hastighet. Dette skal ha oppvarmet gassen opp til minst en halv milliard grader.
"Den manglende energien er det som driver de kosmiske strålene," avslutter Vink.
Mer om blybildet: Nord er mot toppen til høyre og øst til øverst til venstre. Bildet er omtrent 6 bue minutter på tvers. Kreditt: ESO / E. Helder & NASA / Chandra
Kilde: ESO
