Chandra X-Ray Observatory telah mengambil tampilan baru dan dalam di dalam Tycho Supernova Remnant dan menemukan pola "garis" sinar-X. Meskipun demikian, sifat tiga dimensi dari gambar yang luar biasa ini, tidak seperti fitur garis seperti ini yang pernah terlihat sebelumnya di dalam sisa-sisa bintang yang meledak, tetapi para astronom percaya mereka dapat menjelaskan bagaimana beberapa sinar kosmik diciptakan. Selain itu, garis-garis memberikan dukungan untuk teori tentang bagaimana medan magnet dapat secara dramatis diperkuat dalam gelombang ledakan supernova.
Sinar kosmik terdiri dari elektron, positron, dan inti atom dan terus-menerus membombardir bumi. Dalam perjalanan mendekati cahaya kecepatan mereka di galaksi, partikel-partikel itu dibelokkan oleh medan magnet, yang berebut jalur mereka dan menutupi asal-usul mereka. Sisa-sisa Supernova telah lama dianggap sebagai sumber sinar kosmik, hingga "lutut" spektrum sinar kosmik pada 10 ^ 15 eV, tetapi sejauh ini, tidak ada sumber spesifik yang ditemukan.
Pada 2010, teleskop sinar gamma Fermi menemukan bukti - juga dari sisa-sisa supernova - di mana radiasi dipancarkan satu miliar kali lebih energik daripada cahaya tampak.
Tetapi garis-garis yang terlihat oleh Chandra, yang ditunjukkan di atas dalam sinar-X berenergi tinggi (biru), dianggap sebagai daerah di mana turbulensi lebih besar dan medan magnet lebih kusut daripada daerah sekitarnya. Elektron menjadi terperangkap di daerah ini dan memancarkan sinar-X ketika mereka berputar di sekitar garis medan magnet. Daerah dengan turbulensi yang ditingkatkan dan medan magnet diharapkan dalam sisa-sisa supernova, tetapi gerakan partikel yang paling energik - kebanyakan proton - diperkirakan meninggalkan jaringan lubang yang berantakan dan dinding padat yang masing-masing sesuai dengan daerah medan magnet yang lemah dan kuat.
Karena itu, deteksi garis-garis itu mengejutkan.
Ukuran lubang diharapkan sesuai dengan jari-jari gerakan spiral dari proton energi tertinggi di sisa supernova. Energi-energi ini sama dengan energi tertinggi dari sinar kosmik yang diperkirakan dihasilkan di Galaksi kita. Jarak antara garis-garis sesuai dengan ukuran ini, memberikan bukti untuk keberadaan proton yang sangat energik ini.
"Kami menafsirkan garis-garis sebagai bukti untuk akselerasi partikel hingga mendekati lutut spektrum CR di daerah turbulensi magnetik yang ditingkatkan, sementara pola fitur yang diamati sangat teramati ini memberikan tantangan baru untuk model percepatan syok difusi," tulis Kristoffer A Eriksen dan timnya dalam makalah mereka, "Bukti Untuk Akselerasi Partikel ke Lutut Cosmic Ray Spectrum di Tycho Supernova Remnant."
Sumber: Chandra
