Gamma-ray Supernova Remnants Ched Light pada Sinar Cosmic

Ahli astronomi telah menemui bintang sinar gamma yang memancarkan tiga bintang yang meletup, dan sisa-sisa mungkin mendedahkan asal-usul sinar kosmik.

Para astronom berharap dapat mempelajari lebih lanjut mengenai sifat sinar kosmik misterius dengan meneliti tiga sisa supernova yang mungkin memancarkan sinar gamma yang sangat tinggi.

Tiga calon sisa supernova (inset) telah dijumpai di Hess Galactic Plane Survey (atas). Peta tinjauan HESS dilapisi pada peta langit-langit gas molekul dari satelit Planck.
Kerjasama HESS

Satu kertas Astronomi & Astrofizik baru membentangkan analisis meta-sisa sisa-sisa supernova yang menggunakan data dari pelbagai teleskop Sistem Tinggi Stereoskopik (HESS) di Namibia. Walaupun banyak kajian mengembang pada penyelidikan terdahulu, penemuan ini memberikan titik perbandingan bagi para saintis yang mempelajari asal-usul sinar kosmik, zarah-zarah yang bertenaga yang terbang melalui Bima Sakti pada kelajuan relativistik.

Sinar gamma yang sangat tinggi adalah bentuk radiasi yang paling energik dan mempunyai panjang gelombang yang paling kecil pada spektrum elektromagnetik. Mereka dikeluarkan semasa peristiwa yang sangat bertenaga, seperti kejadian letupan supernova. HESS dioptimumkan untuk mencari sinar gamma yang paling energik, dengan tenaga antara 0.03 dan 100 teraelectronvolts (TeV). (Satu TeV bersamaan dengan tenaga yang dibawa dalam nyamuk terbang - jumlah yang sangat besar apabila anda menganggap bahawa proton adalah trilion kali lebih kecil daripada nyamuk.)

Apabila lapisan-lapisan yang berleluasa meletupkan bintang meletup ke dalam sekelilingnya, gas yang terkejut memancarkan gelombang radio, dan kadang-kadang sinar gamma juga, walaupun sisa supernova tidak pernah dilihat bahawa hanya memancarkan sinar gamma. Namun para astronom tidak dapat menentukan sumber radio untuk dua daripada tiga sisa yang disyaki, mungkin kerana mereka terletak di dalam pesawat Bima Sakti yang padat. Lebih banyak kajian diperlukan untuk lebih memahami sifat sumber-sumber ini, kata kolaborator HESS Gerd Pühlhofer (University of Tübingen, Jerman).

Salah satu matlamat yang lebih besar dari Hess Galactic Plane Survey, yang mana kajian ini datang, adalah untuk lebih memahami asal-usul sinar kosmik. Sinar kosmik tidak stabil, secara beransur-ansur membusuk ke zarah-zarah subatomik lain dan mengeluarkan sinar gamma dalam proses. Sisa-sisa supernova adalah sumber utama zarah yang cepat, tetapi sebenarnya proses mempercepatkannya masih belum jelas.

Gelombang kejutan yang semakin berkembang di sisa-sisa supernova sepatutnya mempercepatkan kedua-dua elektron dan proton, tetapi elektron lebih mudah untuk dikesan kerana ia memancarkan seluruh spektrum elektromagnetik, dari gelombang radio ke sinar gamma. Proton, yang membentuk 89% daripada semua sinaran kosmik yang mencapai Bumi, mendedahkan diri mereka hanya dengan radiasi sinar gamma. Itu menjadikan sinar gamma sesuai untuk mengesan kedua-dua jenis sinaran kosmik. Lebih banyak pemerhatian terhadap sumber sinar gamma akan membantu para astronom mencari syarat yang diperlukan untuk mempercepat sinaran kosmik.

Bradley Schaefer (Universiti Negeri Louisiana), yang tidak mengambil bahagian dalam penyelidikan itu, memberi amaran bahawa kertas baru itu adalah satu langkah ke arah memahami sinaran kosmik - ia menyediakan teori data yang diperlukan untuk bergerak ke hadapan.

Rujukan:

Kerjasama HESS. "Pencarian untuk cengkerang sisa supernova baru di pesawat Galactic dengan HESS" Astronomi & Astrophysics 2018 9 April.