Dünyadaki parçacık hızlandırıcılarına yatırım yapmak yerine fizikçiler sadece birkaç yıldız patlatmayı düşünebilirler. Parçacıklar kalan kısımda hareket ettikçe, muazzam manyetik alanlar tarafından hızlandırılır ve sonunda ışık hızına yaklaşırlar. Chandra'nın görüntüleri, parçacıkların teoriler tarafından öngörülen maksimum hıza hızlandığını göstermektedir.
NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi kullanılarak kozmik ışınların kökeni hakkında yeni ipuçları, Dünya'yı bombalayan gizemli yüksek enerjili parçacıklar ortaya çıktı. Patlamış bir yıldızın kalıntılarının olağanüstü ayrıntılı bir görüntüsü, kozmik ışınların üretimi hakkında önemli bilgiler sağlar.
Gökbilimciler ilk kez bir süpernova kalıntısında kozmik ışın elektronlarının hızlanma oranını haritaladılar. Yeni harita elektronların teorik olarak maksimum hıza yakın hızlandığını gösteriyor. Bu keşif, süpernova kalıntılarının yüklü parçacıklara enerji vermek için kilit bölgeler olduğuna dair çarpıcı kanıtlar sunmaktadır.
Harita, devasa bir yıldızın patlayıcı ölümünden üretilen 325 yaşındaki bir kalıntı olan Cassiopeia A'nın bir imajından oluşturuldu. Görüntüdeki mavi, incecik yaylar, ivmenin gerçekleştiği genişleyen dış şok dalgasını izler. Görüntüdeki diğer renkler milyonlarca dereceye kadar ısıtılan patlamanın kalıntılarını gösteriyor.
Massachusetts Üniversitesi Amherst Üniversitesi'nden Michael Stage, “Bilim adamları 1960'lardan bu yana şokta manyetik alanların karışmasında kozmik ışınların oluşturulması gerektiğini teorikleştirdiler, ancak burada bunun doğrudan gerçekleştiğini görebiliyoruz” dedi. “Kozmik ışınların nereden geldiğini açıklamak, yüksek enerjili evrendeki diğer gizemli olayları anlamamıza yardımcı olur.”
Örnekler, yüklü parçacıkların Dünyadaki manyetosferdeki şoklardan, süper kütleli kara delikler tarafından üretilen ve binlerce ışık yılı uzunluğundaki müthiş ekstragalaktik jetlere kadar çok çeşitli nesnelerde yüksek enerjilere hızlandırılmasıdır.
Bilim adamları daha önce yüklü parçacıkların bir şok dalgası üzerinde defalarca zıplayarak aşırı ışık enerjilerine (neredeyse ışık hızında seyahat ederek) nasıl hızlandırılabileceğini açıklayan bir teori geliştirmişlerdi.
Cambridge'deki Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) ekip üyesi Glenn Allen, “Elektronlar, şok cephesinde her seferinde sıçradıklarında hızı alıyorlar,” diyor. “Manyetik alanlar tamponlar gibidir ve şok bir palet gibidir.”
Büyük veri setini analiz ederken, ekip, hızlanan elektronlardan gelen X-ışınlarını ısıtılmış yıldız kalıntılarından gelenlerden ayırabildi. Veriler, bu elektronların bazılarının teori tarafından öngörülen maksimuma yakın bir hızda hızlandığını göstermektedir. Kozmik ışınlar, X-ışınlarında sadece elektronlardan gelen ışığın tespit edilebildiği elektronlar, protonlar ve iyonlardan oluşur. Kozmik ışınların büyük kısmını oluşturan protonların ve iyonların elektronlara benzer şekilde davranmaları beklenir.
MIT'den John Houck, “Kozmik ışınların ürettiği ışığın, süpernova şok dalgaları tarafından ısıtılan 10 milyon derecelik gazı geride bıraktığı bölgeleri görmek heyecan verici” dedi. “Bu sadece kozmik ışınların nasıl hızlandığını değil, aynı zamanda süpernova kalıntılarının nasıl evrildiğini anlamamıza da yardımcı oluyor.”
Şok dalgasının arkasındaki kozmik ışınların toplam enerjisi arttıkça, şok arkasındaki manyetik alan ve şok dalgasının kendisinin karakteri değiştirilir. Şoklardaki koşulları araştırmak, gökbilimcilerin süpernovadaki değişiklikleri zamanla izlemelerine ve sonuçta orijinal süpernova patlamasını daha iyi anlamalarına yardımcı olur.
NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi, Huntsville, Ala., Ajansın Bilim Misyon Müdürlüğü için Chandra programını yönetiyor. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi, Chandra X-ray Merkezi, Cambridge, Mass'tan bilim ve uçuş operasyonlarını kontrol eder.
Orijinal Kaynak: Chandra Haber Bülteni
