Chandra X-Ray Observatory har tatt et helt nytt, dypt blikk inni Tycho Supernova Remnant og funnet et mønster av røntgenstråler “striper.” Den utrolige bildens tredimensjonale natur, til tross for at ingenting som disse stripelignende trekk noen gang har blitt sett før i restene av en eksploderende stjerne, men astronomer tror de kunne forklare hvordan noen kosmiske stråler skapes. I tillegg gir stripene støtte for en teori om hvordan magnetiske felt kan forsterkes dramatisk i supernova-eksplosjonsbølger.
Kosmiske stråler består av elektroner, positroner og atomkjerner, og de bombarderer hele tiden jorden. I sin nær lyshastighetsreise over galaksen avbøyes partiklene av magnetfelt, som rusler sine stier og maskerer deres opprinnelse. Supernova-rester har lenge vært antatt å være kilden til kosmiske stråler, opp til "kneet" i det kosmiske stråle-spekteret ved 10 ^ 15 eV, men så langt har ingen spesifikke kilder blitt lokalisert.
I 2010 fant Fermi gammastråle-teleskop bevis - også fra supernova-rester - der det sendes ut stråling som er en milliard ganger mer energisk enn synlig lys.
Men stripene sett av Chandra, vist ovenfor i høyenergi røntgenstråler (blå), antas å være regioner hvor turbulensen er større og magnetfeltene mer sammenfiltrede enn områdene rundt. Elektroner blir fanget i disse regionene og avgir røntgenstråler når de spiral rundt magnetfeltlinjene. Regioner med forbedret turbulens og magnetiske felt ble forventet i supernova-rester, men bevegelsen til de mest energiske partiklene - for det meste protoner - ble spådd å etterlate et rotete nettverk av hull og tette vegger som tilsvarer henholdsvis svake og sterke regioner av magnetiske felt.
Derfor var deteksjonen av striper en overraskelse.
Størrelsen på hullene ble forventet å tilsvare radien for spiralbevegelsen til de høyeste energiprotonene i supernova-resten. Disse energiene tilsvarer de høyeste energiene fra kosmiske stråler som antas å være produsert i vår Galaxy. Avstanden mellom stripene tilsvarer denne størrelsen, og gir bevis for eksistensen av disse ekstremt energiske protonene.
"Vi tolker stripene som bevis for akselerasjon av partikler til nær kneet i CR-spekteret i regioner med forbedret magnetisk turbulens, mens det observerte høyt beordrede mønsteret av disse funksjonene gir en ny utfordring for modeller av diffus sjokkakselerasjon," skriver Kristoffer A Eriksen og teamet hans i sitt papir, "Bevis for partikkelakselerasjon til kneet i det kosmiske stråle-spektrumet i Tychos Supernova-rest."
Kilde: Chandra
