Partikel berenergi tinggi yang disebut sinar kosmik terus-menerus membombardir Bumi dari segala arah, dan diduga berasal dari gelombang ledakan sisa-sisa supernova. Perbedaannya sangat kecil, tetapi jika mereka dipercepat dari peristiwa yang sama, kecepatannya harus sama.
PAMELA, Muatan untuk Eksplorasi Anti-Materi dan cahaya-Nuclei Astrophysics, ada di atas satelit yang mengorbit Bumi, Rusia Resurs-DK1. Ia menggunakan spektrometer magnet permanen bersama dengan berbagai detektor khusus untuk mengukur kelimpahan dan spektrum energi elektron sinar kosmik, positron, antiproton, dan nuklei cahaya pada rentang energi yang sangat besar mulai dari 50 MeV hingga ratusan GeV.
Sama seperti para astronom menggunakan cahaya untuk melihat Alam Semesta, para ilmuwan menggunakan sinar kosmik galaksi untuk mempelajari lebih lanjut tentang komposisi dan struktur galaksi kita, serta untuk mengetahui bagaimana hal-hal seperti bagaimana inti dapat berakselerasi ke hampir kecepatan cahaya.
Oscar Adriani dan rekan-rekannya menggunakan instrumen PAMELA mengatakan temuan baru mereka merupakan tantangan bagi pemahaman kita saat ini tentang bagaimana sinar kosmik dipercepat dan diperbanyak. "Kami menemukan bahwa bentuk spektral dari dua spesies ini berbeda dan tidak dapat dijelaskan dengan baik oleh satu hukum kekuatan," tulis tim dalam makalah mereka. "Data ini menantang paradigma saat ini dari percepatan sinar kosmik di sisa-sisa supernova diikuti oleh propagasi difusif di Galaksi."
Sebaliknya, tim menyimpulkan, percepatan dan penyebaran sinar kosmik dapat dikendalikan oleh proses yang sekarang tidak diketahui dan lebih kompleks.
Sisa-sisa Supernova memperluas awan gas dan medan magnet dan dapat bertahan selama ribuan tahun. Di dalam awan ini, partikel dipercepat dengan memantul ke depan dan ke belakang di medan magnet sisa, dan beberapa partikel mendapatkan energi, dan akhirnya mereka membangun kecepatan yang cukup sehingga sisa tidak lagi dapat menampungnya, dan mereka melarikan diri ke Galaksi sebagai sinar kosmik.
Satu pertanyaan kunci yang para ilmuwan harapkan untuk dijawab dengan data PAMELA adalah apakah sinar kosmik terus dipercepat sepanjang hidup mereka, apakah percepatan itu terjadi hanya sekali, atau jika ada perlambatan.
Para ilmuwan mengatakan bahwa menentukan fluks pada inti proton dan helium akan memberikan informasi tentang alam semesta awal serta asal usul dan evolusi materi di galaksi kita.
Adriani dan timnya berharap dapat mengungkap lebih banyak informasi dengan PAMELA untuk membantu lebih memahami asal-usul sinar kosmik. Mereka mengatakan kemungkinan kontribusi bisa dari sumber galaksi tambahan, seperti pulsar atau materi gelap.
Sumber: Sains
