Indicije ukazuju na rješenje misterioznog podrijetla kozmičkih zraka

Godine 1006. pojavila se nova zvijezda na južnom nebu, što je bilo zabilježeno širom svijeta. Bila je puno sjajnija od planete Venere, a možda je čak bila sjajna kao i sam Mjesec. Na samom svom vrhuncu bila je toliko sjajna da je bacala sjenu, te je bila vidljiva i za vrijeme danje svjetlosti…

Tek nedavno astronomi su identificirali mjesto ove supernove i nazvali je SN 1006. Također su pronašli sjajni prsten koji se još uvijek širi, sačinjen od njenog materijala – ostataka eksplozije velikih razmjera, a nalazi se u južnom sazviježđu Lupus (Vuk).

Dugo se sumnjalo da bi ostatci jedne takve supernove mogli biti mjesto gdje nastaju neke kozmičke zrake – energetske čestice vrlo visokog naboja koje potječu negdje izvan Sunčeva sustava i kreću se skoro brzinom svjetlosti. Ali sve do sada, detalji o tome kako bi se ovo moglo dogoditi, bili su misterija koja je dugo ostala neotkrivena.

Tim astronoma koje vodi Slađana Nikolić (Institut za astronomiju Max Planck, Heidelberg, Njemačka), sada koristi VIMOS instrument na VLT-u za promatranje, tisuću godina starih, ostataka SN1006, detaljnije nego ikad prije. Željeli su proučavati što se događa tamo gdje materijal koji se kreće velikom brzinom, izbačen eksplozijom supernove, zadire u nepomičnu međuzvjezdanu materiju – odnosno, promatrati samu frontu udara. Ta fronta udara koja se širi velikom brzinom, slična je zvučnom udaru koji može prouzročiti zrakoplov kad leti nadzvučnom brzinom, te je prirodni kandidat za mogući akcelerator kozmičkih čestica.

Po prvi put, ovaj tim ne samo da je dobio informacije o materiji s mjesta udara, već su također napravili kartu svojstava plina i kako se ta svojstva mijenjaju duž fronte udara. Ovo je dalo značajne indicije koje bi mogle pomoći u rješavanju misterija.

Rezultati su bili iznenađujući – nagovještavaju da je u području udara bilo jako mnogo protona koji se gibaju u plinu. Iako ovo nisu visoko energetske kozmičke zrake koje su tražili, ovi protoni mogli bi biti onaj nužni začetak koji onda nastavljaju interakciju s materijom u fronti udara da bi dosegli potrebnu krajnju visoku energiju i zatim odletjeli u svemir kao kozmičke zrake.

Nikolić objašnjava: “Ovo je prvi put da smo bili u mogućnosti detaljno pogledati što se događa u i oko mjesta udara supernove. Pronašli smo dokaz da postoji područje koje se zagrijava upravo onako kako bismo očekivali, ako se tamo nalaze protoni koji odnose energiju izravno iza fronte udara.”

Ovo je proučavanje bilo prvo koje je koristilo spektrograf potpunog polja da bi tako detaljno ispitali fronte udara ostataka supernove. Ovaj tim sada želi primijeniti istu metodu i na druge ostatke eksplozija supernova.

Suautor Glenn van de Ven, s Instituta za  astronomiju Max Planck, zaključuje: “Ova vrsta novog pristupa promatranja mogla bi lako biti ključna u rješavanju zagonetke kako u ostatcima supernove nastaju kozmičke zrake.”

Izvor: ESO