Космические лучи обладают энергией намного выше, чем самые крупные ускорители частиц на Земле, и их исследование важно не только для астрофизики, но и для физики частиц.
В ноябре 1572 года в направлении созвездия Кассиопеи произошел взрыв сверхновой, а его самым известным наблюдателем был Тихо Браге, один из основоположников современной наблюдательной астрономии. Взрыв произвел расширяющееся облако газа, остаток сверхновой, который был вновь открыт в 1952 году британскими радиоастрономами. Сегодня ученые используют остатки сверхновых для изучения физики высоких энергий в межзвездном пространстве.
В статье, которая будет опубликована в Astrophysical Journal, команда астрономов из 7 стран наблюдала остатки сверхновой Tycho с помощью сложного инструмента GHaFaS, разработанного в IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) и установленного на 4,2-метровом телескопе Уильяма Гершеля (WHT) в Обсерватории Роке-де-лос-Мучачос (Канарские острова). Их целью было исследовать гипотезу о том, что космические лучи, высокоэнергетические субатомные частицы, которые постоянно бомбардируют внешнюю атмосферу Земли, происходят от этих высокоэнергетических газовых облаков. GHaFaS позволил астрономам наблюдать излучение ионизированного водорода и создать карту структуры скоростей внутри объекта в мельчайших деталях.
Ученые отобразили значительную часть облака Tycho, включая известную яркую нить, и показали, что линия водорода, испускаемая нитью, показывает гораздо большее распространение скоростей, чем можно объяснить температурой газа. Команда определила, что единственный способ для эмиссии показать такие характеристики заключается в механическом воздействии в облаке, создающем частицы высокой энергии. Остатки сверхновой долгое время считались вероятным источником космических лучей, которые льются на внешнюю атмосферу Земли, но четкие доказательства механизма ускорения были получены впервые.
«Эти результаты не могли быть получены ни одним из других спектрографов, установленных на крупных телескопах. Наш инструмент обладает уникальной комбинацией высокого разрешения, широкого поля и хорошего угла обзора, то есть всем, что было необходимо для проекта Tycho», – говорит Джоан Фонт, один из авторов исследования.
Новые наблюдения стали первым шагом к более полному пониманию механизма ускорения космических лучей в остатках сверхновых. Ученым еще предстоит объединить результаты с наблюдениями, выполненными с использованием инструмента узкополосного зондирования OSIRIS, чтобы определить эффективность ускорения космических лучей.
Оценили 4 человека
4 кармы