Yıldız Enkazı, En Aşırı Kozmik Işınların Beklenmedik Bir Kaynağıdır

Gezegenimizi sürekli olarak çok çeşitli enerjilerle bombalayan kozmik ışınlar var. Bazen, süpernovalar gibi evrendeki yıkıcı patlamalar veya etkileşimler tarafından salınan inanılmaz enerjiye sahip bazıları vardır. Yeni araştırmalar, bir süpernovadan arta kalan malzemenin bile patlamadan çok sonra bu kozmik ışınları salabileceğini gösteriyor.

Physical Review Letters'da yayınlanan çalışma, süpernova kalıntısı G106.3+2.7'ye odaklandı. Çarpıcı bir yıldız patlaması geride bir pulsar ve yıldızlararası gaza çarpan bir enkaz bulutu bıraktı. Bu etkileşim, parçacıkların, CERN'deki parçacık hızlandırıcının başarabileceğinden 1000 kat daha fazla, yüksek bir enerjiye hızlandırıldığını öne süren gama ışınları üretir.

Madison, Wisconsin Üniversitesi'nde fizik yardımcı doçenti baş yazar Ke Fang bir açıklamada, "Teorisyenler Samanyolu'ndaki en yüksek enerjili kozmik ışın protonlarının bir milyon milyar elektron volta veya PeV enerjilerine ulaştığını düşünüyorlar." dedi. "PeVatronlar olarak adlandırdığımız kaynaklarının kesin yapısını saptamak zor oldu."

Dünya'dan 2.600 ışık yılı uzaklıkta bulunan bu tuhaf kozmik cisim, önceki araştırmaların göz önünde bulundurulduğu gibi, onu makul bir PeVatron yapan birkaç ayırt edici özelliğe sahipti. NASA'nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu'ndan elde edilen on yılı aşkın veri sayesinde, ekip, pulsardan gelen gama ışınlarının katkısı ile süpernova kalıntısındaki şok dalgalarının katkısı arasında ayrım yapabildi.

 

Washington'daki Amerika Katolik Üniversitesi'nden ve NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden ortak yazar Henrike Fleischhack, "Bu cisim bir süredir büyük ilgi görüyor, ancak onu bir PeVatron olarak taçlandırmak için, protonları hızlandırdığını kanıtlamamız gerekiyor." diye açıkladı.

"Dikkat edilmesi gereken şey, birkaç yüz TeV'ye hızlandırılan elektronların aynı emisyonu üretebilmesidir. Şimdi, 12 yıllık Fermi verilerinin yardımıyla, G106.3+2.7'nin gerçekten de bir PeVatron olduğu iddiasını ortaya koyduğumuzu düşünüyoruz."

Şok dalgalarının yüksek enerjide son derece parlak olduğunu gösteren sistemin farklı gama ışını görünümleri.

 

Ekip, pulsarın gama ışınlarının daha düşük enerjilerine hakim olmasına rağmen, daha yüksek enerjideki emisyonun hem pulsardan hem de şok dalgasından geldiğini buldu. Gama ışınlarının, bu protonlar gibi aşırı yüksek enerjili bazı olaylar tarafından üretildiğinin kanıtı.

Fang, "Şimdiye kadar, G106.3+2.7 benzersiz, ancak TeV enerjilerine ulaşan gama ışınları yayan yeni bir süpernova kalıntıları popülasyonunun en parlak üyesi olduğu ortaya çıkabilir." diyor. “Daha fazlası, Fermi ve çok yüksek enerjili gama ışını gözlemevlerinin gelecekteki gözlemleriyle ortaya çıkarılabilir.”

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.