Europejczycy ujawniają armatę przyspieszającą promienie kosmiczne :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Cząstki pobiły rekord prędkości światła - naukowcy zbici z tropu

Naukowcy przyglądają się prądom cząstek elementarnych w cieczy

Pierwsze gwiazdy we wszechświecie - wyjątkowo szybkie spinery

Sektor odnawialnych zasobow energii wnioskuje o budzet w wysokosci 250 milionow euro rocznie w ramach 7. PR

Dzień energii Riso 2010 - technologie odnawialnych źródeł energii w 2050 r. i później, Roskilde, Dania

Polscy astronomowie docenieni przez "Science"

Astronomowie przyznają, że promienie kosmiczne - wysokoenergetyczne jądra atomów (głównie protony), poruszające się w kosmosie z prędkością zbliżoną do prędkości światła, uderzające w atmosferę Ziemi - zawierają wystarczającą ilość energii, aby spowodować uszkodzenia komponentów elektronicznych. Wyniki nowych badań, opublikowane w czasopiśmie Science, wskazują na to, że galaktyczne promienie kosmiczne powstają w granicach Drogi Mlecznej - galaktyki, w której znajduje się nasz układ słoneczny. Protony, przekraczające najwyższe limity prędkości we Wszechświecie, ulegają przyspieszeniu do poziomu energii, który przewyższa te generowane przez znajdujący się w Szwajcarii Wielki Zderzacz Hadronów w CERN (Europejskie Laboratorium Fizyki Cząstek Elementarnych).

"Przed długi czas uważano, że super akceleratory, które generują promienie kosmiczne w obrębie Drogi Mlecznej, to rozszerzające się powłoki stworzone przez eksplodujące gwiazdy a nasze obserwacje dostarczają dowodów na to, że tak właśnie jest" - wyjaśnia naczelna autorka, dr Eveline Helder z Instytut Astronomicznego przy Uniwersytecie w Utrechcie w Holandii.

Ze swej strony, dr Jacco Vink, również z Instytutu Astronomicznego, powiedział: "Można nawet powiedzieć, że ustaliliśmy kaliber armaty, która przyśpiesza promienie kosmiczne do tak potężnych energii."

Dr Helder i dr Vink wraz z kolegami udało się ustalić, czy eksplozje gwiazd generują taką ilość przyspieszonych cząstek, która wyjaśniałaby liczbę promieni kosmicznych uderzających w atmosferę Ziemi. Astronomowie ustalili nie tylko, że przyspieszone cząstki są głównym komponentem tego procesu, ale również jak duża ilość energii jest pobierana z rozszerzających się gazów po eksplozji gwiazdy i wykorzystywana do przyspieszania cząstek.

"Podczas eksplozji gwiazdy w postaci tzw. supernowej, znaczna część uwolnionej w eksplozji energii wykorzystywana jest do przyspieszania niektórych cząstek do niezwykle wysokich poziomów energii" - podkreśla dr Helder. "Energia jest wykorzystana do przyspieszania cząstek kosztem ogrzewania gazu, który jest przez to znacznie chłodniejszy niż przewiduje teoria."

Aby rozwikłać tę zagadkę, zespół zbadał pozostałości gwiazdy, która eksplodowała w 185 r. naszej ery, co zostało odnotowane przez chińskich astronomów. Pozostałość nazwana RCW 86 znajduje się w odległości około 8.200 lat świetlnych w kierunku konstelacji Circinus (Cyrkiel). Naukowcy są przekonani, że jest to najstarszy znany zapis eksplozji gwiazdy.

Zespół wykorzystał Bardzo Duży Teleskop Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) do pomiaru temperatury gazu tuż za falą uderzeniową, którą generuje eksplozja gwiazdy.

Naukowcy zmierzyli również prędkość fali uderzeniowej za pomocą obrazów uzyskanych przez amerykańskie obserwatorium rentgenowskie Chandra Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) na przestrzeni trzech lat. Według nich porusza się ona z prędkością od 10 do 30 milionów kilometrów na godzinę - między 1% a 3% prędkości światła. Zmierzyli również temperaturę gazu, która sięga 30 milionów stopni Celsjusza.

Choć w stosunku do codziennych zjawisk, do których jesteśmy przyzwyczajeni, temperatura ta jest bardzo wysoka, zespół stwierdził, że jest ona znacznie poniżej przewidywań. Zważywszy na zmierzoną prędkość fali uderzeniowej, naukowcy byli przekonani, że gaz powinien być rozgrzany do co najmniej 500 milionów stopni Celsjusza.

"Energia, której tam brakuje, napędza promienie kosmiczne" - podsumowuje dr Vink.

Źródło: CORDIS

Więcej informacji:

Instytut Astronomiczny w Utrechcie
http://www.astro.uu.nl

ESO
http://www.eso.org/public

Science
http://www.sciencemag.org

Źródło danych: Science; ESO; Instytut Astronomiczny w Utrechcie
Referencje dokumentu: Helder E.A., et al. (2009) Measuring the cosmic ray acceleration efficiency of a supernova remnant. Science Express. Publikacja internetowa z dnia 25 czerwca; DOI: 10.1126/science.1173383.

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Explorer 6 - mały amerykański satelita naukowy z serii Explorer. Badał galaktyczne promienie kosmiczne, magnetyzm Ziemi, propagację fal radiowych w górnych warstwach atmosfery i ilość mikrometeoroidów. Testował również urządzenie do fotografowania pokrywy chmur. pełny tekst

Detektor cząstek elementarnych jest szczególnym przypadkiem detektora promieniowania jądrowego, służącym do wykrywania obecności i badania własności indywidualnych cząstek elementarnych o wysokich energiach, z reguły przekraczających kilka MeV. Najczęściej detektory cząstek elementarnych wykorzystywane są do detekcji produktów zderzeń cząstek rozpędzonych w akceleratorze lub pochodzących z promieniowania kosmicznego. pełny tekst

Kosmotron, to popularna nazwa synchrotronu protonowego, czyli akceleratora cząstek, zbudowanego w Brookhaven National Laboratory (Long Island, USA) w roku 1948. Pełną energię przyspieszanych cząstek uzyskał w 1953 roku, pracował do 1968 roku. Był pierwszym akceleratorem, który przyspieszał protony do energii 3 G eV. Nazwa nawiązująca do kosmosu wzięła się stąd, że urządzenie to dało jako pierwsze możliwość przeprowadzania i badania reakcji jądrowych wywołanych przez cząstki o energiach zbliżonych do energii pierwotnego promieniowania kosmicznego. Protony o tak dużej energii zderzane z tarczą wytwarzały mezony, które wcześniej obserwowano tylko w rozpadach wywołanych promieniowaniem kosmicznym. pełny tekst

Kosmiczne śmieci lub kosmiczne odpadki, ew. kosmiczne wysypisko (ang. Space Debris) obiekty na orbicie około ziemskiej wytworzone przez człowieka, ale nie służące już żadnemu celowi. Składa się na nie wszystko, poczynając od zużytych rakiet wielostopniowych, nieczynnych satelitów, po fragmenty kolizji i pozostałości eksplozji. Jako że orbity tych obiektów mogą nachodzić się z trajektoriami statków, stanowią one źródło potencjalnego zagrożenia. pełny tekst

Brzask astronomiczny faza wschodu Słońca, gdy promienie Słońca na tyle rozświetlają niebo, że najsłabsze gwiazdy przestają być widoczne. Brzask astronomiczny ma miejsce, kiedy Słońce znajduje się od 12° do 18° poniżej linii horyzontu. Brzask astronomiczny kończy okres nocy astronomicznej. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".