Explodierten Sterns 'Streifen' Hold Hinweis auf kosmische Geheimnis

Die Entdeckung der Röntgenstrahlen "Stripes" in die Überreste eines explodierten Sterns helfen kann Astronomen erfahren Sie, wie einige der höchsten Energie Teilchen in unserer Galaxie ihre unglaubliche Geschwindigkeiten erreichen, schlägt eine neue Studie.

Chandra x-Ray Observatory Raumsonde der NASA entdeckt ein überraschend regelmäßiges Muster von Röntgenstrahlen in eine bekannte Supernova-Überrest namens Tycho. Die neuen Beobachtungen der erste direkte Nachweis erbringen, dass ein kosmisches Ereignis Partikel zu 100-Mal höher als die Preise der Erde leistungsfähigsten Beschleuniger Energien Rakete kann, sagten die Forscher.

Suchen kann auch helfen, herauszufinden, wie man einige dieser super-schnelle Teilchen Wissenschaftler – die als kosmische Strahlung bekannt sind, und ständig bombardieren Erde — hergestellt werden, werden sie hinzugefügt.

"Wir haben viele interessante Strukturen in Supernova-Überreste gesehen, aber wir haben nie gesehen Streifen vor,", sagte Studienleiter Kristoffer Eriksen der Rutgers University in einer Erklärung. "Das machte uns denken sehr schwer über das geschehen in der Druckwelle von dieser gewaltigen Explosion." [Top 10 Sterne Geheimnisse]

Starrte auf einen explodierten Sterns

Die Tycho Supernova Remnantis befindet sich in unserer eigenen Milchstraße etwa 13.000 Lichtjahre von der Erde im Sternbild Cassiopeia.

Es ist für die dänischen Astronomen Tycho Brahe benannt, berichtet die Supernova 1572 zu beobachten. Das Ereignis wahrscheinlich aufgetreten ist, wenn ein Weißer Zwergstern soviel Masse wuchs, die es schließlich in einer so genannten Typ-Ia-Supernova explodiert, sagte Forscher.

Chandra blickte an der Supernova-Überrest für mehr als 200 Stunden im Jahr 2009. Über diese erweiterte Beobachtungen, die Sonde einige seltsamen Röntgen-Streifen in Tycho abgeholt.

Diese Streifen bieten Unterstützung für eine Theorie, dass über wie explodierende Sterne beschleunigen Teilchen auf unglaubliche Energien aufgeladen, sagten die Forscher.

Eine Supernova-Schockwelle

Wenn ein Stern explodiert, entsteht eine schnelllebige Schockwelle, die durch den Raum verbreitet. Hochenergetischen geladenen Teilchen – wie Protonen und Elektronen – kann springen hin und her über diese Schockwelle wiederholt, gewinnt Energie mit jeder Kreuzung.

Eine Theorie sagt voraus, dass in der Nähe dieser immer größer werdenden Schockwelle Magnetfelder sehr verfangen und die Bewegungen der geladenen Teilchen sehr chaotisch. Dies schafft ein chaotisch Netz von Röntgenstrahlen, mit einigen "Löchern" wenig Emissions-und einige "Wände" mit viel von dem Zeug.

Forscher glauben, dass Tychos Streifen sind Beweise, dass dies geschieht.

Die Streifen sind wahrscheinlich die "Wände" der Theorie – Regionen, wo die magnetischen Felder mehr verwirrt sind als Umgebung, und wo die Teilchenbewegung mehr turbulent ist. In diesen Bereichen werden Protonen und Elektronen gefangen und spiralförmig um die Magnetfeldlinien; die Elektronen viel Röntgenstrahlen dabei emittieren, sagten die Forscher.

Allerdings war das regelmäßige und fast periodische Muster der x-ray Streifen unerwartet. Es war nicht durch Theorie vorausgesagt, sagten die Forscher.

"Es war eine große Überraschung, so übersichtlich angeordnete Reihe von Streifen, zu finden", sagte Co-Autor Jack Hughes von Rutgers. "Wir hatten nicht erwartet so viel Ordnung in so viel Chaos erscheinen. Es könnte bedeuten, dass die Theorie unvollständig ist, oder gibt es etwas anderes verstehen wir nicht."

Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher in The Astrophysical Journal Letters letzten Monat.

Laichen schnelle kosmische Strahlung

Die Streifen könnte auch helfen, Forscher verstehen, wie einige der höchsten Energie kosmische Strahlung – die sind meist Protonen – sind hervorgebracht. [Die seltsamsten Dinge im Raum]

Die Abstände der x-ray Streifen wahrscheinlich zeigen Proton Energien etwa 100 Mal höher als die Erdoberfläche leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger, der Large Hadron Collider erreichte – und sie sind gleichbedeutend mit der höchsten Energie kosmischer Strahlung gedacht, um in unserer Galaxie produziert werden, sagte Forscher.

Dieses Ergebnis unterstützt auch früheren Theorie, Supernova-Überreste längst einen guten Kandidat gegolten haben, für die Herstellung der Milchstraße energiereichste kosmische Strahlung.

Protonen können Energien hunderte Male höher als die höchste Energie Elektronen erreichen, aber da sie nicht Strahlen Röntgenstrahlen effizient wie Elektronen, direkte Beweise für die Beschleunigung der Protonen der kosmischen Strahlung in Supernova-Überreste gefehlt hat, sagte der Forscher.

Die neuen Ergebnisse unterstützen auch die Vorhersage, dass Magnetfelder im interstellaren Raum in Supernova-Überreste erheblich verstärkt werden. Der Unterschied zwischen der beobachteten und prognostizierten Strukturen, bedeutet aber, dass andere Interpretationen nicht ausgeschlossen werden können.

"Wir waren begeistert, entdecken Sie diese Streifen weil sie uns direkt erlauben könnte, zum ersten Mal, den Ursprung der energiereichsten Teilchen produziert in unserer Galaxie verfolgen", sagte Eriksen. "Aber wir sind nicht noch Sieg."

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