Рентгеновская обсерватория Чандра взяла совершенно новый, глубокий взгляд на остатки сверхновой Тихо и обнаружила рентгеновские «полосы». Несмотря на трехмерную природу этого невероятного изображения, ничего подобного полосоподобным элементам никогда не было видно внутри останков взрывающейся звезды, но астрономы полагают, что они могут объяснить, как создаются некоторые космические лучи. Кроме того, полоски подтверждают теорию о том, как магнитные поля могут быть значительно усилены при взрывных волнах сверхновых.
Космические лучи состоят из электронов, позитронов и атомных ядер, и они постоянно бомбардируют Землю. В своем скоростном путешествии по галактике частицы отклоняются магнитными полями, которые ломают свои пути и маскируют свое происхождение. Долгое время считалось, что остатки сверхновых являются источником космических лучей вплоть до «колена» спектра космических лучей при 10-15 эВ, но до сих пор не найдено никаких конкретных источников.
В 2010 году гамма-телескоп Fermi обнаружил доказательства - также от остатков сверхновых - где излучение излучается в миллиарды раз энергичнее, чем видимый свет.
Но полосы, видимые Чандрой, показанные выше в рентгеновских лучах высокой энергии (синие), считаются областями, где турбулентность больше, а магнитные поля более запутаны, чем окружающие области. Электроны оказываются в ловушке в этих областях и испускают рентгеновские лучи, когда они спиральны вокруг силовых линий магнитного поля. Области с повышенной турбулентностью и магнитными полями ожидались в остатках сверхновых, но движение наиболее энергичных частиц - в основном протонов - было предсказано, чтобы оставить грязную сеть дырок и плотных стенок, соответствующих слабым и сильным областям магнитных полей, соответственно.
Поэтому обнаружение полос стало неожиданностью.
Предполагалось, что размер дырок будет соответствовать радиусу спирального движения протонов с наибольшей энергией в остатке сверхновой. Эти энергии равны самым высоким энергиям космических лучей, которые, как считается, производятся в нашей Галактике. Расстояние между полосами соответствует этому размеру, что свидетельствует о существовании этих чрезвычайно энергичных протонов.
«Мы интерпретируем полосы как свидетельство ускорения частиц вблизи колена спектра КЛ в областях повышенной магнитной турбулентности, в то время как наблюдаемая высокоупорядоченная картина этих характеристик создает новую проблему для моделей ускорения диффузионного удара», - пишет Кристоффер А. Эриксен и его команда в своей статье «Доказательства ускорения частиц до колена спектра космических лучей в остатке сверхновой Тихо».
Источник: Чандра
