Różności i nowinki technologia

Źródła promieniowania kosmicznego o wysokiej energii są mapowane po raz pierwszy

Natychmiast wzrosły pewne zapasy: w szczególności trzy typy obiektów kandydatów, które wkręcają igłę, będąc stosunkowo powszechnymi w kosmosie, ale potencjalnie wystarczająco wyjątkowymi, aby uzyskać cząstki O-mój-Boże.

Gwiazdy Ikara

W 2008 roku Farrar i współautor zaproponowali, że kataklizmy zwane zakłóceniami pływowymi (TDE) mogą być źródłem ultrawysokich energii promieniowania kosmicznego.

TDE występuje, gdy gwiazda ciągnie ikra i zbliża się zbyt blisko do supermasywnej czarnej dziury. Przód gwiazdy odczuwa o wiele większą grawitację niż jej tył, że gwiazda zostaje rozerwana na kawałki i wiruje w otchłani. Wirowanie trwa około roku. W tym czasie dwa strumienie materii – subatomowe strzępki rozerwanej gwiazdy – wystrzeliwują z czarnej dziury w przeciwnych kierunkach. Fale uderzeniowe i pola magnetyczne w tych wiązkach mogą następnie współdziałać w celu przyspieszenia jąder do ultrawysokich energii przed wyrzuceniem ich w kosmos.

Zakłócenia pływowe występują mniej więcej raz na 100 000 lat w każdej galaktyce, co jest kosmologicznym odpowiednikiem zjawiska występującego wszędzie przez cały czas. Ponieważ galaktyki śledzą rozkład materii, TDE mogą wyjaśnić sukces ciągłego modelu Dinga, Globusa i Farrara.

Glennys Farrar, astrofizyk z Uniwersytetu Nowojorskiego, pomógł rozszyfrować ultrawysokie energie promieni kosmicznych za pomocą pola magnetycznego Drogi Mlecznej.Dzięki uprzejmości Glennys Farrar

Co więcej, stosunkowo krótki błysk TDE rozwiązuje inne zagadki. Zanim promień kosmiczny TDE dotrze do nas, TDE będzie ciemny przez tysiące lat. Inne promienie kosmiczne z tego samego TDE mogą mieć oddzielne zakrzywione ścieżki; niektóre mogą nie dotrzeć przez wieki. Przejściowy charakter TDE może wyjaśnić, dlaczego wydaje się, że kierunki nadejścia promieni kosmicznych są tak małe, bez silnych korelacji z położeniem znanych obiektów. „Jestem teraz skłonny wierzyć, że są one przeważnie przejściowe” – powiedział Farrar o pochodzeniu promieni.

Hipoteza TDE zyskała ostatnio kolejny impuls, na podstawie obserwacji przedstawionej w Astronomia przyrody w lutym.

Robert Stein, jeden z autorów artykułu, obsługiwał teleskop w Kalifornii zwany Zwicky Transient Factory w październiku 2019 roku, kiedy nadeszło ostrzeżenie z obserwatorium neutrin IceCube na Antarktydzie. IceCube zauważył szczególnie energetyczne neutrino. Wysokoenergetyczne neutrina powstają, gdy promienie kosmiczne o większej energii rozpraszają światło lub materię w środowisku, w którym powstały. Na szczęście neutrina, będąc neutralnymi, podróżują do nas w linii prostej, więc wskazują bezpośrednio z powrotem na źródło macierzystego promienia kosmicznego.

Stein obrócił teleskop w kierunku nadejścia neutrina IceCube. „Natychmiast zauważyliśmy, że nastąpiło zakłócenie pływowe z pozycji, z której przybyło neutrino” – powiedział.

Korespondencja zwiększa prawdopodobieństwo, że TDE są co najmniej jednym ze źródeł ultrawysokich energii promieniowania kosmicznego. Jednak energia neutrina była prawdopodobnie zbyt niska, aby udowodnić, że TDE wytwarzają promienie o najwyższej energii. Niektórzy badacze mocno kwestionują, czy te transjenty mogą przyspieszyć jądra do skrajnego końca obserwowanego widma energii; teoretycy nadal badają, w jaki sposób zdarzenia mogą przede wszystkim przyspieszyć cząstki.

W międzyczasie uwagę niektórych badaczy zwróciły inne fakty.

Starburst Superwinds

Obserwatoria promieniowania kosmicznego, takie jak Auger i Telescope Array, również znalazły kilka gorących punktów – małych, subtelnych koncentracji w kierunkach nadejścia promieni kosmicznych o najwyższych energiach. W 2018 roku Auger opublikował wyniki porównania swoich gorących punktów z lokalizacjami obiektów astrofizycznych w promieniu kilkuset milionów lat świetlnych od tego miejsca. (Promienie kosmiczne z większej odległości tracą zbyt dużo energii podczas zderzeń w trakcie podróży).

W konkursie korelacji krzyżowej żaden typ obiektu nie wypadł wyjątkowo dobrze – co jest zrozumiałe, biorąc pod uwagę doświadczenie odchylania promieni kosmicznych. Jednak najsilniejsza korelacja zaskoczyła wielu ekspertów: około 10 procent promieni pochodziło z odległości 13 stopni od kierunków tak zwanych „galaktyk z rozbłyskiem gwiazd”. „Pierwotnie nie było ich na moim talerzu” – powiedział Michael Unger z Instytutu Technologii w Karlsruhe, członek zespołu Auger.

Zostaw komentarz

Maciek Luboński
Z wykształcenia jestem kucharzem , ale to nie przeszkadza mi pisać dla Was tekstów z wielu ciekawych dziedzin , których sam jestem fanem.Piszę dużo i często nie na tak jak trzeba , ale co z tego skoro tak naprawdę liczy się pasja.

Najlepsze recenzje

Video

gallery

Facebook