Остаток сверхновой Тихо светится гамма-излучением

В начале ноября 1572 года земляне стали свидетелями появления новой звезды в созвездии Кассиопеи - сверхновой Тихо, самой яркой за более чем 400 лет.

Несколько лет наблюдений за гамма-излучением этого объекта (SN 1572) с помощью американского космического телескопа «Ферми» позволили дать ещё один ключ к пониманию происхождения космических лучей - субатомных частиц (в основном протонов), которые движутся в пространстве почти со скоростью света. Где именно и каким образом эти частицы достигают таких невероятных энергий, - большая тайна, поскольку они легко отклоняются межзвёздными магнитными полями. Из-за этого невозможно отследить источники космических лучей.

К счастью, одна зацепка всё же есть. «Гамма-излучение высоких энергий возникает, когда космические лучи сталкиваются с межзвёздным газом и светом звёзд, - отмечает ведущий автор работы Франческо Джордано из Университета Бари и Национального института ядерной физики Италии. - Это излучение приходит к «Ферми» прямо из своих источников».

Разгадка этой тайны - одна их главных целей «Ферми. Его «Широкоугольный телескоп» (Large Area Telescope, LAT) охватывает небо за три часа, постепенно вырабатывая все более глубокий взгляд на гамма-космос. Поскольку гамма-излучение - это наиболее высокоэнергический и всепроникающий вид света, оно служит индикатором ускорения частиц, которое приводит к возникновению космических лучей.

В 1949 году физик Энрико Ферми, в честь которого назван телескоп, предположил, что высокоэнергичные космические лучи получают ускорение в магнитном поле облаков межзвёздного газа. В последующие десятилетия астрономы показали, что остатки сверхновых можно считать основными кандидатами на те места, где это происходит.

Когда звезда взрывается, её быстро расширяющаяся оболочка из горячего газа ограничена ударной волной. Учёные подозревают, что магнитные поля по обе стороны фронта ударной волны играют частицами в субатомный пинг-понг. С каждым «ударом» частицы увеличивают свою энергию и в конце концов вырываются из магнитной ловушки. Они отрываются от остатка сверхновой и свободно бродят по галактике.

Наблюдения, выполненные с помощью LAT, подтверждают эту гипотезу. Молодые остатки сверхновых (как, например, SN 1572), как правило, производят гамма-излучение более высоких энергий, чем старые. «Энергия гамма-излучения соответствует энергии ускоренных частиц, которые его произвели, поэтому более молодые объекты, обладающие более сильными ударными волнами, производят излучение более высоких энергий», - отмечает соавтор Стефан Фанк из Института астрофизики частиц и космологии им. Кавли (США). Соответственно, старые остатки со слабой ударной волной не способны удерживать частицы высоких энергий, и LAT не обнаруживает гамма-излучение высоких энергий из таких источников.

После более чем двух с половиной лет сканирования неба данные LAT ясно показывают, что непрояснённый участок гамма-излучения гигаэлектронвольтной энергии связан с остатком сверхновой Тихо. Исследователи пришли к выводу, что его лучше всего объясняет процесс производства пионов. Когда протон, летящий почти со скоростью света, сталкивается с более медленным протоном, возникает нестабильная частица пион, составляющая 14% массы протона. Через 10-16 с пион распадается на пару гамма-лучей (см. видео).

Если эта интерпретация верна, то где-то в пределах остатка сверхновой протоны ускоряются почти до скорости света, а затем взаимодействует с более медленными частицами, создавая гамма-излучение

Источник: science.compulenta.ru

Похожие новости:
Во Вселенной нашли маяк
Hubble и еще несколько телескопов NASA нашли остаток сверхновой звезды, который прольет свет на причины расширения Вселенной. Снимок остатка 0509–67.5 сверхновой звезды типа Ia получили, объединив усилия, две обсерватории NASA. Они совместили данные, полученные с телескопов Hubble, ..
2012-01-16 2552 0 Космос
0
Выбрали самую молодую черную дыру Млечного пути
Астрономы обнаружили, что остаток сверхновой W49B может содержать самую молодую черную дыру во Млечном пути из известных на сегодняшний день. Статья ученых опубликована в журнале Astrophysical Journal, ее препринтможно найти в архиве Корнельского университета, а краткое содержание статьи ..
2013-02-14 1053 0 Космос
0
Астрофизики нашли следы света первых звезд
Астрофизики, работающие с данными космического гамма-телескопа "Ферми", обнаружили следы света первых звезд во Вселенной. Работа ученых опубликованав журнале Science, а ее краткое содержание можнопрочитать на сайте NASA. В отличие от реликтового микроволнового излучения Большого взрыва, излучение первых ..
2012-11-2 1027 0 Космос
0
Изучением сверхновой SN 2014J займется телескоп Spitzer
НАСА задействовали способности инфракрасного видения космического телескопа Spitzer для анализа недавно обнаруженной сверхновой в галактике M82. Спитцер вместе с несколькими другими инструментами создал подробный портрет звездного взрыва, сообщили в среду представители американского космического агентства. Напомним, ..
2014-02-28 842 0 Космос
0
3XMM J185246.6+003317 оказался магнетаром
Астрофизики недалеко от остатка сверхновой Kesteven 79 обнаружили магнетар — нейтронную звезду с чрезвычайно сильным магнитным полем. Обработанное изображение объекта доступно на сайте Европейского космического агентства. Kesteven 79 расположена на расстоянии около 23 тысяч световых лет от Земли. Взорвалась она примерно 30 тысяч ..
2014-09-02 906 0 Космос
0
Астрофизики анонсировали взрыв сверхновой
Астрофизики обнаружили звезду, которая в ближайшее время должна взорваться как сверхновая. Результаты своих исследований авторы представили на Национальном астрономическом совещании в городе Лландидно в Великобритании. Об этом сообщает Science News. Звезда M31N 2008-12a находится в соседней с Млечным Путем ..
2015-07-10 888 0 Космос
-1
Опубликован новый снимок галактики яркой сверхновой
Астрономы при помощи радиотелескопа VLA сделали новый снимок галактики Сигара (M82), где недавно была обнаружена сверхновая SN 2014J. Радиоизлучение, зафиксированное снимком, является результатом взаимодействия ионизированного газа и быстрых электронов с межзвездным магнитным полем, говорится в сообщении Национальной ..
2014-02-05 1043 0 Космос
0
Ученые обнаружили сверхновую 1604 года
Рентгеновский телескоп НАСА Chandra изучил следы древней сверхновой, которую наблюдал Иоганн Кеплер. В 1604 году на ночном небе появилась новая звезда, которая в течение нескольких недель светила намного ярче, чем Юпитер. Это событие было засвидетельствовано ..
2012-09-17 1090 0 Космос
0
Астрофизики сообщили о мощном гамма-всплеске
Международный коллектив астрофизиков обнаружил мощный гамма-всплеск и наблюдал рентгеновское послесвечение от его источника. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal, доступно на сайте arXiv.org, кратко о нем сообщает НАСА.Событие GRB140903A зарегистрировано 3 сентября 2014 года при помощи космической гамма-обсерватории Swift, а рентгеновское ..
2016-07-17 862 0 Космос
0
Мощный гамма-телескоп Тунка-HiSCORE появится в России
Представители Иркутского государственного университета (ИГУ) сообщили о строительстве в Тункинской долине Бурятии самого большого в мире гамма-телескопа Тунка-HiSCORE. Как заявляют ученые, телескоп Тунка-HiSCORE поможет ученым исследовать галактические ускорители, фиксировать частицы с огромной энергией. Стоимость строительства ..
2013-07-24 1006 0 Космос
0
Ученые определили область возникновения мощных гамма-всплесков
Астрономы Германии, Швеции, США и Испании обнаружили, что источник мощных гамма-всплесков от джетов находится в непосредственной близости к сверхмассивным черным дырам. Статья авторов опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org. К такому ..
2014-05-29 930 0 Космос
0
Еще одной тайной черных дыр стало меньше
После проведения итогов научных работ стала известна еще одна тайна: при возникновении черной дыры,она уничтожает свою радио- звезду. Группа ученых университета Кутрин заметила один факт, видимо ранее пропущенный от взглядов других ученых умов. Так, ..
2014-01-24 1147 0 Космос
1
Астрономы обнаружили следы джетов в Стрельце
Астрономы обнаружили следы джетов - мощнейших выбросов материи - у черной дыры Стрелец A*, расположенной в центре Млечного пути. Статья ученых принята к публикации в Astrophysical Journal, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org. В рамках работы ученые анализировали данные, собранные ..
2012-05-31 1047 0 Космос
0
Астрофизики заглянули внутрь сверхновой
Две команды астрофизиков смогли подсмотреть, что происходит внутри остатков сверхновой звезды. Результаты своих изысканий ученые опубликовали в двух статьях в журнале The Astrophysical Journal. Астрофизики наблюдали за сверхновой 1987А. Этот объект впервые заметили в 1987 году во время ..
2014-11-11 847 0 Космос
0
В космосе обнаружен новый источник мощного гамма-излучения
Астрофизики обнаружили в космосе неизвестный ранее источник гамма-излучения от новой звезды. В результате каждой вспышки новая выбрасывает в окружающее пространство энергии до ста тысяч раз больше, чем излучает Солнце в год. Новые звезды в большинстве случаев представляют из себя систему тесно ..
2014-08-04 1585 0 Космос
0