Mmm, smuk ... og en smule truende, i det mindste i sin eksplosive fortid. Ved at studere resterne i detaljer har et team af astronomer været i stand til at sømme kilden til kosmiske stråler, der bombarderer Jorden.
Under Apollo-flyvningerne for 40 år siden rapporterede astronauter, at de havde mærkelig lysglimt, der var synlig selv med lukkede øjne. Vi har siden lært, at årsagen var kosmiske stråler - ekstremt energiske partikler uden for solsystemet, der ankom til Jorden, og bombarderer konstant dens atmosfære. Når de når jorden, har de stadig nok energi til at forårsage fejl i elektroniske komponenter.
Galaktiske kosmiske stråler kommer fra kilder inde i vores hjemmegalakse, Mælkevejen, og består for det meste af protoner, der bevæger sig tæt på lysets hastighed, den "ultimative hastighedsgrænse" i universet. Disse protoner er blevet fremskyndet til energier, der langt overstiger de energier, som selv CERNs Large Hadron Collider vil være i stand til at opnå.
”Man har længe troet, at superacceleratorerne, der producerer disse kosmiske stråler i Mælkevejen, er de ekspanderende konvolutter skabt af eksploderede stjerner, men vores observationer afslører rygepistolen, der beviser det,” siger Eveline Helder fra Utrecht University i Holland , den første forfatter af den nye undersøgelse i denne uges Science Express.
”Du kan endda sige, at vi nu har bekræftet kaliberet i den pistol, der blev brugt til at fremskynde kosmiske stråler til deres enorme energi,” tilføjer samarbejdspartner Jacco Vink, også fra Astronomical Institute Utrecht.
For første gang har Helder, Vink og kolleger fundet en måling, der løser den langvarige astronomiske kvarter om, hvorvidt stjernernes eksplosioner producerer nok accelererede partikler til at forklare antallet af kosmiske stråler, der rammer jordens atmosfære. Holdets undersøgelse viser, at de faktisk gør, og direkte fortæller os, hvor meget energi der fjernes fra den chokede gas i den stellare eksplosion og bruges til at accelerere partikler.
”Når en stjerne eksploderer i det, vi kalder en supernova, bruges en stor del af eksplosionenergien til at accelerere nogle partikler op til ekstremt høje energier,” siger Helder. ”Den energi, der bruges til partikelacceleration, går på bekostning af opvarmning af gassen, som derfor er meget koldere end teorien forudsiger.”
Forskerne kiggede på resterne af en stjerne, der eksploderede i 185 AD, som registreret af kinesiske astronomer. RCW 86, ligger omkring 8.200 lysår væk mod stjernebilledet Circinus (Tegningskompasset). Det er sandsynligvis den ældste rekord med eksplosionen af en stjerne.
Ved hjælp af ESOs Very Large Telescope målte holdet temperaturen på gassen lige bag chokbølgen skabt af den stellare eksplosion. De målte også hastigheden på chokbølgen ved hjælp af billeder taget med NASAs røntgenobservatorium Chandra med tre års mellemrum. De fandt, at det bevæger sig mellem 1 og 3 procent lysets hastighed.
Temperaturen på gassen viste sig at være 30 millioner grader celsius. Dette er ret varmt sammenlignet med hverdagens standarder, men meget lavere end forventet i betragtning af den målte chokbølges hastighed. Dette skulle have opvarmet gassen op til mindst en halv milliard grader.
”Den manglende energi er det, der driver de kosmiske stråler,” konkluderer Vink.
Mere om blybilledet: Nord er mod øverste højre og øst til øverste venstre. Billedet er ca. 6 lysbuer på tværs. Kredit: ESO / E. Helder & NASA / Chandra
Kilde: ESO
