宇宙線の起源におけるティコ超新星残骸ヒントの内部の新しい外観

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チャンドラX線天文台は、ティコ超新星残骸の内部を真新しく、深く見て、X線の「縞」のパターンを発見しました。この信じられないほどの画像の3次元のような性質にもかかわらず、爆発する星の残り物の中では、これらの縞のような特徴のようなものはこれまで見られませんでしたが、天文学者は、宇宙線がどのように作成されるかを説明できると信じています。さらに、ストライプは、超新星爆風で磁場を劇的に増幅する方法に関する理論をサポートします。

宇宙線は電子、陽電子、原子核で構成されており、常に地球に衝突しています。銀河を横切るほぼ光速の旅では、粒子は磁場によってそらされ、その経路を乱し、その起源を覆い隠します。超新星残骸は長い間、10 ^ 15 eVでの宇宙線スペクトルの「膝」まで宇宙線の発生源であると考えられてきましたが、これまでのところ、特定の発生源は特定されていません。

2010年に、フェルミガンマ線望遠鏡は、超新星残骸からも、証拠が見つかりました。ここでは、可視光線の10倍ものエネルギーを持つ放射線が放出されています。

しかし、上記の高エネルギーX線(青)で示されているチャンドラが見た縞は、乱流が大きく、磁場が周囲の領域よりも絡まっている領域であると考えられています。電子はこれらの領域に閉じ込められ、磁力線の周りをらせん状に回転するときにX線を放出します。超新星残骸には乱流と磁場が強化された領域が予想されましたが、最もエネルギーの高い粒子(主に陽子)の動きは、磁場の弱い領域と強い領域にそれぞれ対応する、穴と密な壁の乱雑なネットワークを残すと予測されました。

したがって、縞の検出は驚きでした。

穴のサイズは、超新星残骸中の最高エネルギー陽子のらせん運動の半径に対応すると予想されました。これらのエネルギーは、私たちの銀河で生成されると考えられている宇宙線の最高のエネルギーと同じです。縞の間の間隔はこのサイズに対応し、これらの非常にエネルギーのある陽子の存在の証拠を提供します。

「縞模様は、強化された磁気乱流の領域でのCRスペクトルの膝近くまでの粒子の加速の証拠として解釈されますが、これらの特徴の観察された高度に秩序だったパターンは、拡散衝撃加速のモデルに新しい課題を提供します」とKristoffer Aは書いています。エリクセンと彼のチームの論文「ティコの超新星残骸の宇宙線スペクトルの膝への粒子加速の証拠」。

ソース:チャンドラ

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