Chandra X-Ray Observatory har set et helt nyt, dybt blik inde i Tycho Supernova Remnant og fundet et mønster af røntgenstråler “striber.” Den utrolige billeders tredimensionelle natur, uanset hvad der er set som disse stribe-lignende træk, er nogensinde blevet set før i resterne af en eksploderende stjerne, men astronomer mener, at de kunne forklare, hvordan nogle kosmiske stråler skabes. Derudover giver stripene støtte til en teori om, hvordan magnetiske felter dramatisk kan forstærkes i supernova-eksplosionsbølger.
Kosmiske stråler består af elektroner, positroner og atomkerner, og de bombarderer konstant Jorden. I deres nær lyshastighedsrejse over galaksen afbøjes partiklerne af magnetiske felter, der krymper deres stier og maskerer deres oprindelse. Supernova-rester har længe været antaget at være kilden til kosmiske stråler, op til ”knæet” i det kosmiske strålespektrum ved 10 ^ 15 eV, men indtil videre har ingen specifikke kilder fundet.
I 2010 fandt Fermi gammastråleteleskop bevis - også fra supernovarester - hvor der udsendes stråling, der er en milliard gange mere energisk end synligt lys.
Men de striber, der ses af Chandra, vist ovenfor i højenergi-røntgenstråler (blå), menes at være regioner, hvor turbulensen er større og magnetfelterne mere sammenfiltrede end omgivende områder. Elektroner bliver fanget i disse regioner og udsender røntgenstråler, når de spiraler omkring magnetfeltlinjerne. Regioner med forbedret turbulens og magnetiske felter forventedes i supernova-rester, men bevægelsen af de mest energiske partikler - for det meste protoner - blev forudsagt at efterlade et rodet netværk af huller og tætte vægge svarende til henholdsvis svage og stærke regioner af magnetiske felter.
Derfor var detekteringen af striber en overraskelse.
Størrelsen af hullerne forventedes at svare til radius for spiralbevægelsen af de højeste energiprotoner i supernovaresten. Disse energier svarer til de højeste energier af kosmiske stråler, der menes at være produceret i vores Galaxy. Afstanden mellem striberne svarer til denne størrelse, hvilket giver bevis for eksistensen af disse ekstremt energiske protoner.
”Vi fortolker striberne som bevis for acceleration af partikler til nær knæet i CR-spektret i regioner med forbedret magnetisk turbulens, mens det observerede stærkt ordnede mønster af disse funktioner giver en ny udfordring til modeller for diffusionsstødacceleration,” skriver Kristoffer A Eriksen og hans team i deres papir, ”Bevis for partikelacceleration til knæet i det kosmiske strålespektrum i Tychos Supernova-rest.”
Kilde: Chandra
