Los astrónomos creen que ky finalmente conoce la fuente de sus rayos cósmicos

Hace aproximadamente un siglo, los científicos comenzaron a darse cuenta de que algunos de los rayos que encontramos en la atmósfera de la Tierra no son de origen local.

Esto finalmente condujo al descubrimiento de rayos cósmicos, protones de alta energía, núcleos atómicos que perdieron sus electrones y velocidades relativas aceleradas (cercanas a la velocidad de la luz).

Sin embargo, todavía existen algunos misterios en torno a este extraño (և potencialmente mortal) fenómeno.

Esto incluye preguntas su origen և ¿Cómo se aceleran los componentes principales de los rayos cósmicos (protones) a una velocidad tan alta?

Por primera vez, los científicos han cuantificado la cantidad de rayos cósmicos producidos por las supernovas, según una nueva investigación de la Universidad de Nagoya.

Esta investigación ha ayudado a resolver el misterio de 100 años, un paso importante para determinar exactamente de dónde provienen los rayos cósmicos.

Si bien los científicos creen que los rayos cósmicos se originan en muchas fuentes: nuestro Sol, supernovas, estallidos de rayos gamma (GRB) և Núcleos activos galácticos (también conocido como quásares). Su origen exacto es un misterio, ya que fueron descubiertos por primera vez en 1912.

De manera similar, los astrónomos han teorizado que los remanentes de supernovas (causados ​​por supernovas) son responsables de acelerar la velocidad de la luz.

A medida que atraviesan nuestra galaxia, los rayos cósmicos juegan un papel en la evolución química del medio interestelar (ISM). Como tal, comprender sus orígenes es crucial para comprender la evolución de las galaxias.

Las observaciones mejoradas en los últimos años han llevado a algunos científicos a creer que los remanentes de supernova emiten rayos cósmicos porque sus protones acelerados interactúan con los protones ISM para producir rayos gamma de muy alta energía (VHE).

Sin embargo, los rayos gamma también son producidos por electrones que interactúan con fotones ISM, que pueden ser en forma de radiación o fotones infrarrojos. Fondo de microondas espacial (CMB): Por lo tanto, determinar qué fuente es más grande es una prioridad para determinar el origen de los rayos cósmicos.

Con la esperanza de arrojar luz sobre ello, el equipo de investigación, que incluía a miembros de la Universidad de Nagoya Observatorio Astronómico Nacional de Aponia (NAOJ), համալս Universidad de Adelaide, Australia: ¿vieron el remanente de la supernova RX J1713.7? 3946 (RX J1713):

La clave de su investigación fue un nuevo enfoque que desarrollaron para cuantificar la fuente de rayos gamma en el espacio interestelar.

Las observaciones anteriores han demostrado que la intensidad de los rayos gamma VHE producidos por las colisiones de protones en el ISM es proporcional a la densidad del gas interestelar, que es detectado por ondas de radio.

En el ISM, por otro lado, también se espera que los rayos gamma generados por interacciones con electrones և fotones sean proporcionales a la intensidad de los rayos X no térmicos de los electrones.

Para su estudio, el equipo se basó en datos del Sistema Estereoscópico de Alta Energía de Namibia (HESS) de rayos gamma VHE (և operado por el Instituto Max Planck de Física Nuclear).

Luego los combinaron con datos de rayos X obtenidos de los datos de distribución de gas interestelar del observatorio de rayos X de la Misión de Espejos Múltiples (XMM-Newton) de la ESA.

Luego combinaron los tres conjuntos de datos para determinar que los protones constituyen el 67,8 por ciento de los rayos cósmicos y el 33,8 por ciento de los electrones de los rayos cósmicos se dividen aproximadamente en 70/30.

Estos descubrimientos son pioneros porque son la primera vez que se mide el posible origen de los rayos cósmicos. También son la evidencia más reciente hasta la fecha de que los restos de supernovas son una fuente de rayos cósmicos.

Estos resultados también muestran que los rayos gamma de los protones son más comunes en las regiones interestelares ricas en gas, mientras que los generados por electrones son más fuertes en las regiones pobres en gas.

Esto confirma lo que muchos investigadores han predicho, que los dos mecanismos trabajan juntos para influir en la evolución del ISM.

Él dijo Honrado profesor Yasuo Fukui, quien fue el autor principal del estudio. «Este nuevo método no podría implementarse sin la cooperación internacional. [It] «Se aplicará a más restos sobrenaturales utilizando el telescopio de rayos gamma de próxima generación CTA (Cherenkov Telescope Mass) además de los observatorios existentes, lo que contribuirá en gran medida al estudio del origen de los rayos cósmicos».

Además de liderar este proyecto, Fukui ha estado trabajando desde 2003 para cuantificar la distribución de gas interestelar utilizando NANTEN Radio telescopio Observatorio Las Campanas En Chile և: Matriz compacta de telescopios australianos.

«Gracias al equipo de HESS, la resolución espacial y la sensibilidad de los observatorios de rayos gamma finalmente han llegado al punto en el que se pueden hacer comparaciones entre los dos», dijo la Dra. Sabrina Einek (coautora del estudio), profesora de la Universidad. de Adelaide և Dr. Rowell.

Mientras tanto, el coautor de NAOJ, el Dr. Hidetoshi Sano, dirigió el análisis de la colección de datos de archivo del Observatorio XMM-Newton. En este sentido, este estudio también demuestra cómo la cooperación internacional և el intercambio de datos permite todo tipo de investigación actualizada.

Con herramientas mejoradas, métodos mejorados y mayores oportunidades de colaboración conducen a una era en la que los avances astronómicos se están convirtiendo en algo común.

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