Højenergipartikler kaldet kosmiske stråler bombarderer konstant Jorden fra alle retninger og har været antaget at komme fra eksplosionsbølgerne fra supernovarester. Forskellen er ekstremt lille, men hvis de blev fremskyndet fra den samme begivenhed, skal hastighederne være de samme.
PAMELA, nyttelasten for anti-materie-efterforskning og let-kerne-astrofysik, er om bord på den jorden-kredsende russiske Resurs-DK1-satellit. Den bruger et permanent magnetspektrometer sammen med en række specialiserede detektorer til at måle forekomsten og energispektre for kosmiske stråleelektroner, positroner, antiprotoner og lette kerner over et meget stort energiområde fra 50 MeV til hundreder af GeV.
Ligesom astronomer bruger lys til at se universet, bruger forskere galaktiske kosmiske stråler for at lære mere om sammensætningen og strukturen af vores galakse, såvel som for at finde ud af, hvordan ting kan lide, hvordan kerner kan accelerere til næsten lysets hastighed.
Oscar Adriani og hans kolleger, der bruger PAMELA-instrumentet, siger, at deres nye fund er en udfordring for vores nuværende forståelse af, hvordan kosmiske stråler fremskyndes og forplantes. ”Vi finder ud af, at spektralformerne af disse to arter er forskellige og ikke kan beskrives godt med en enkelt magtlov,” skriver teamet i deres papir. "Disse data udfordrer det nuværende paradigme for den kosmiske stråle-acceleration i supernova-rester efterfulgt af diffus forplantning i Galaxy."
I stedet konkluderer teamet, kan accelerationen og udbredelsen af kosmiske stråler kontrolleres af nu ukendte og mere komplekse processer.
Supernova-rester udvider skyer af gas og magnetiske felter og kan vare i tusinder af år. Inden i denne sky accelereres partikler ved at hoppe frem og tilbage i magnetfeltet for resten, og nogle af partiklerne får energi, og til sidst bygger de op nok hastighed til, at resten ikke længere kan indeholde dem, og de slipper ud i Galaxy som kosmiske stråler.
Et vigtigt spørgsmål, som videnskabsmænd håber at besvare med PAMELA-data, er, om de kosmiske stråler kontinuerligt accelereres i hele deres levetid, om accelerationen sker kun én gang, eller om der er nogen deceleration.
Forskere siger, at bestemmelse af fluxerne i proton- og heliumkernerne vil give information om det tidlige univers samt oprindelsen og udviklingen af materiale i vores galakse.
Adriani og hans team håber at afdække mere information med PAMELA for at hjælpe bedre med at forstå oprindelsen af kosmiske stråler. De siger, at mulige bidrag kan være fra yderligere galaktiske kilder, såsom pulsarer eller mørkt stof.
Kilde: Videnskab
