Mmm, knap ... en een beetje dreigend, althans in zijn explosieve verleden. Door het overblijfsel in detail te bestuderen, heeft een team van astronomen de bron van kosmische stralen die de aarde bombarderen, kunnen opsporen.
Tijdens de Apollo-vluchten 40 jaar geleden meldden astronauten dat ze vreemde lichtflitsen zagen, zelfs zichtbaar met gesloten ogen. We hebben sindsdien geleerd dat de oorzaak kosmische straling was - extreem energetische deeltjes van buiten het zonnestelsel die de aarde bereikten en voortdurend de atmosfeer bombardeerden. Zodra ze de aarde bereiken, hebben ze nog steeds genoeg energie om storingen in elektronische componenten te veroorzaken.
Galactische kosmische straling komt van bronnen in ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg, en bestaat voornamelijk uit protonen die bewegen tegen de snelheid van het licht, de 'ultieme snelheidslimiet' in het heelal. Deze protonen zijn versneld tot energieën die veruit de energieën overtreffen die zelfs CERN's Large Hadron Collider zal kunnen bereiken.
'Er is lang gedacht dat de super-accelerators die deze kosmische straling in de Melkweg produceren de expanderende enveloppen zijn die zijn gemaakt door ontplofte sterren, maar onze waarnemingen onthullen het rokende pistool dat het bewijst', zegt Eveline Helder van de Universiteit Utrecht in Nederland. , de eerste auteur van de nieuwe studie in deze week Science Express.
"Je zou zelfs kunnen zeggen dat we nu het kaliber van het pistool hebben bevestigd dat wordt gebruikt om kosmische straling te versnellen tot hun enorme energie", voegt medewerker Jacco Vink, ook van het Astronomisch Instituut Utrecht, toe.
Voor het eerst hebben Helder, Vink en collega's een meting bedacht die het al lang bestaande astronomische dilemma oplost om al dan niet stellaire explosies voldoende versnelde deeltjes te produceren om het aantal kosmische straling dat de atmosfeer van de aarde raakt te verklaren. De studie van het team geeft aan dat ze dat inderdaad doen en vertelt ons direct hoeveel energie wordt verwijderd uit het geschokte gas in de stellaire explosie en wordt gebruikt om deeltjes te versnellen.
'Als een ster explodeert in wat we een supernova noemen, wordt een groot deel van de explosie-energie gebruikt om sommige deeltjes te versnellen tot extreem hoge energieën', zegt Helder. "De energie die wordt gebruikt voor deeltjesversnelling gaat ten koste van het opwarmen van het gas, wat dus veel kouder is dan de theorie voorspelt."
De onderzoekers keken naar het overblijfsel van een ster die in 185 na Christus ontplofte, zoals vastgelegd door Chinese astronomen. RCW 86 bevindt zich op ongeveer 8.200 lichtjaar afstand in de richting van het sterrenbeeld Circinus (het tekenkompas). Het is waarschijnlijk het oudste record van de explosie van een ster.
Met behulp van ESO's Very Large Telescope heeft het team de temperatuur van het gas gemeten direct achter de schokgolf die door de stellaire explosie is veroorzaakt. Ze maten ook de snelheid van de schokgolf, met behulp van beelden gemaakt met NASA's X-ray Observatory Chandra met een tussenpoos van drie jaar. Ze ontdekten dat het AT beweegt tussen 1 en 3 procent van de lichtsnelheid.
De temperatuur van het gas bleek 30 miljoen graden Celsius te zijn. Dit is behoorlijk heet in vergelijking met alledaagse normen, maar veel lager dan verwacht, gezien de snelheid van de gemeten schokgolf. Dit had het gas tot minimaal een half miljard graden moeten verwarmen.
'De ontbrekende energie is de motor van de kosmische straling', besluit Vink.
Meer over de hoofdafbeelding: het noorden bevindt zich rechtsboven en het oosten linksboven. Het beeld is ongeveer 6 boogminuten groot. Krediet: ESO / E. Helder & NASA / Chandra
Bron: ESO
