Beliggende omkring 4.500 lysår væk i stjernebilledet Cygnus er en veritabel stjernefabrik kaldet Cygnus X… en anslået til at have nok "råmaterialer" til at skabe så mange som to millioner solskin. Af særlig interesse er en mærket Cygnus OB2, der er hjemsted for 65 af de hotteste, største og mest mest kendte O-type stjerner - og tæt på 500 B-medlemmer. O-drenge sprænger huller i støvskyerne i intense udstrømme og forstyrrer kosmiske stråler. Nu viser en undersøgelse med data fra NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope os, at denne forstyrrelse kan spores tilbage til dens kilde.
Cygnus X-regionen blev opdaget for omkring 60 år siden i radiofrekvenser og har længe været af interesse, men støvslukket ved optiske bølgelængder. Ved at ansætte NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope er videnskabsfolk nu i stand til at kigge bag uklarheden og se på hjertet gennem gammastråleobservationer. I regioner med stjernedannelse som Cygnus X produceres subatomære partikler, og disse kosmiske stråler skyder hen over vores galakse med lyshastighed. Når de kolliderer med interstellar gas, spreder de sig - hvilket gør det umuligt at spore dem til deres oprindelsessted. Imidlertid producerer den samme kollision en gammastrålekilde ... en der kan detekteres og fastlægges.
"Galakas bedste kandidatsteder til kosmisk stråle-acceleration er de hurtigt ekspanderende skaller af ioniseret gas og magnetfelt forbundet med supernova-eksplosioner." siger FERMI-teamet. "For stjerner er masse skæbne, og de mest massive - kendt som typer O og B - lever hurtigt og dør unge."
Fordi disse stjernetyper ikke er meget almindelige, bliver regioner som Cygnus X vigtige stjernelaboratorier. Dens intense udstrømning og enorme mængde masse udfylder receptpligtig til undersøgelse. Inden i de udhulede vægge bor stjerner i lag med tynd, varm gas indhyllet i bånd af kølig, tæt gas. Det er dette specifikke område, hvor Fermis LAT-instrumentering udmærker sig - detekterer en utrolig mængde gammastråler.
”Vi ser unge kosmiske stråler med energier, der kan sammenlignes med dem, der er produceret af de mest kraftfulde partikelacceleratorer på Jorden. De er lige begyndt med deres galaktiske rejse, zig-zagging væk fra deres accelerator og producerer gammastråler, når de strejker gas eller stjernelys i hulrummet, ”sagde co-forfatter Luigi Tibaldo, fysiker ved Padova University og det italienske National Institute of Nuclear Physics.
Disse stærkt accelererede partikler afsløres med ekstrem oprindelse af gammastråleemission, op til 100 milliarder elektron volt af LAT. F.eks. Er synligt lys kun to til tre elektron volt! Men hvorfor er Cygnus X så speciel? Det sammenfiltrer sine kilder i komplekse magnetiske felter og forhindrer, at størstedelen af dem undslipper. Alt takket være de høje masse-stjerner ...
”Disse chokbølger omrører gassen og vrider og floker magnetfeltet i en kosmisk skala-jacuzzi, så de unge kosmiske stråler, frisk kastet ud af deres acceleratorer, forbliver fanget i denne uro, indtil de kan lækker ud i mere stille interstellare regioner, hvor de kan strømme mere frit, ”sagde medforfatter Isabelle Grenier, en astrofysiker ved Paris Diderot Universitet og Atomenergikommissionen i Saclay, Frankrig.
Der er dog mere ved historien. Gamma Cygni-supernova-rest er også i nærheden og kan også påvirke fundne resultater. På dette tidspunkt vurderer Fermi-teamet, at det måske har skabt den indledende "kokon", der holder de kosmiske stråler på plads, men de indrømmer også, at de accelererede partikler kan have oprindelse gennem flere interaktioner med stjernevind.
"Hvorvidt partiklerne yderligere vinder eller mister energi inde i denne kokon, skal undersøges, men dens eksistens viser, at kosmisk strålehistorie er meget mere begivenhedsrig end en tilfældig gåtur væk fra deres kilder," tilføjede Tibaldo.
Original historiekilde: NASA Fermi News.
