Cosmic Ray Theorie Zapped durch Entdeckung

Eine langjährige Frage in der Astronomie entsteht kosmische Strahlung, die super-schnelle Raum-Partikel, die quer durch die Erde zip kann.

Die amtierende Erklärung für kosmische Strahlung wurde, dass Protonen und andere Partikel durch die Reste von Supernovae – der mächtigeren Explosionen, die auftreten beschleunigt werden, wenn große Stars sterben. Aber neue Beobachtungen von Italiens weltraumgestützte PAMELA kosmischen Strahlung Detektor scheinen im Widerspruch zu diesem Szenarios und Forscher auf der Suche nach einer neuen Erklärung haben.

"Jetzt wissen wir nicht wie kosmische Strahlung im Weltraum beschleunigt werden," ist sagte Astronom Piergiorgio Picozza Italiens Nationales Institut für Kernphysik und der Universität Rom. "Bevor unsere Daten scheint es, dass das Paradigma Supernova-Überreste. Jetzt haben wir einige Raffinesse dieses Paradigmas zu denken, oder müssen wir eine andere Möglichkeit finden."

Picozza ist der principal Investigator für PAMELA und Mitverfasser eines Papiers, die Bekanntgabe der Ergebnisse in der 4 März-Ausgabe der Zeitschrift Science.

Tod eines Sterns

Hier ist die führende Erklärung für kosmische Strahlung:

Bevor Riesensterne in explosiven Krämpfen sterben, werfen sie ihre äußeren Gasschichten. Diese werden zurückgelassen, nachdem der Stern explodiert und wird von einem dichten Neutronenstern oder ein schwarzes Loch.

Die übrig gebliebenen gasförmigen Schalen Hafen eigene starke Magnetfelder, die wirken wie gigantischen Teilchenbeschleunigern, Elektronen, Protonen und Atomkerne mit fast Lichtgeschwindigkeit hochfahren. [Die seltsamsten Dinge im Raum]

Diese Partikel fliegen dann durch den Raum. In diesem Moment werden viele Erde bombardiert.

Ein unerwartetes Ergebnis

Italiens PAMELA Instrument (PAMELA steht für "Nutzlast für Antimatter Matter Exploration and Light-Kerne Astrophysics") umkreist die Erde auf dem russischen Resurs-DK1-Satelliten.

Das Instrument ins Leben gerufen im Jahr 2006 erkennt kosmischen Teilchen wie Protonen und Heliumkernen sowie Bor und Kohlenstoff-Kerne mit einer magnetischen Spektrometer, der die Fülle der Partikel der verschiedenen Energien messen kann.

PAMELAS Hochpräzisions Beobachtungen sind darauf hindeutet, dass die Fülle der kosmischen Teilchen – ihre Flux – in Abhängigkeit von ihrer Energie abhängig von der Art der Partikel variiert. Das heißt, unterscheidet sich das Verhältnis zwischen Bewegung und Energie für Protonen als für Helium-Kerne.

Dieses Ergebnis ist unerwartet. Wenn die Partikel von der gleichen Supernova-Überrest beschleunigt wurden, folgen sie das gleiche Gesetz. "Es ist nicht aus irgendeinem Grund für Kerne in einer anderen Weise beschleunigt werden", sagte Picozza SPACE.com.

Der Unterschied ist so klein, dass die meisten Experimente unwahrscheinlich zu bemerken wäre, hinzugefügt Picozza.

Die Ergebnisse scheinen zu passen, jedoch mit einigen anderen jüngsten Erkenntnisse, wie Beobachtungen von seltsamen Gammastrahlen-Fackeln aus eine Supernova Überrest der Krebsnebel, gesehen von der italienischen Raumfahrtagentur AGILE und NASA Fermi-Satelliten genannt.

Das Buch umschreiben

Picozza sagte, dass die neuen PAMELA-Daten, die extrem präzise und robust sind, aufgefordert, eine Neufassung des führenden kosmischer Strahl Modells dürften.

"Ich glaube, diese Ergebnisse wirklich sehr wichtig sind, weil sie bedeuten, wir brauchen mehr anspruchsvolle Prozesse, die kosmische Strahlung zu beschleunigen", sagte Picozza. "Unsere Ergebnisse, kombiniert mit den Ergebnissen der AGILE und Fermi, ändere die Art zu denken über die Möglichkeit der Beschleunigung."

Picozza sagte, es war zu früh, um eine Alternative zu den vorherrschenden Theorie vorschlagen, aber vorhergesagt, dass Astronomie Papiere neue Lösungsvorschläge bis nächste Woche zur Astronomie-Preprint Website ArXiv, gebucht werden würde, wo Forscher Erkenntnisse geteilt werden können, während sie noch Peer-Review, vor der Veröffentlichung durchlaufen.

"In meinem wissen es noch nicht einige klare Hypothese darüber," sagte Picozza. "Es werden viele Papiere, und viele Ideen entwickelt werden und eine Lösung gefunden werden."

Sie können SPACE.com Redakteur Clara Moskowitz auf Twitter @ClaraMoskowitz verfolgen.

Diese Geschichte wurde von SPACE.com, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt.