Explosión de Super NovaPor la primera vez, astrónomos midieron la tasa de aceleración de los electrones de los rayos cósmicos en los restos de una supernova. El nuevo mapa muestra que los electrones están siendo acelerados a la tasa teóricamente máxima. Este descubrimiento provee fuerte evidencia de que los restos de una supernova son sitios clave para energizar partículas cargadas.

El mapa fue creado a partir de una imagen de Cassiopeia A, un remanente producido por la muerte explosiva de una estrella masiva, a 325 años luz de distancia. Los arcos azules, serpenteantes en la imagen trazan la onda expansiva exterior, donde la aceleración tiene lugar. Los otros colores en la imagen muestran restos de la explosión que fueron calentados a millones de grados de temperatura.

“Los científicos teorizaron desde 1960 que los rayos cósmicos deben ser creados en las cercanías de campos magnéticos durante la descarga, pero ahora podemos ver pasar esto directamente,” dijo Michael Stage de la Universidad de Massachussets, Amherst. “Explicar de dónde provienen los rayos cósmicos nos ayuda a entender otros fenómenos misteriosos en el universo de las altas energías.”

Ejemplos son la aceleración de partículas cargadas a grandes energías en una gran variedad de objetos, desde descargas en la magnetosfera alrededor de la Tierra hasta chorros extragalácticos que son producidos por agujeros negros super masivos y tienen miles de años luz de largo.

Los científicos antes habían desarrollado una teoría para explicar cómo las partículas cargadas pueden ser aceleradas a energías extremadamente elevadas – viajando a casi la velocidad de la luz – al rebotar hacia delante y hacia atrás a lo largo de una onda de descarga muchas veces.

“Los electrones ganan velocidad cada vez que rebotan a lo largo del frente de la descarga, como si estuvieran en una máquina de pinball relativista,” dijo Glenn Allen, miembro del equipo de investigadores del MIT, Cambridge. “Los campos magnéticos son como las trampas y las descargas como el flipper.”

En su análisis de la gran cantidad de datos, el equipo fue capaz de separar los rayos X provenientes de los electrones acelerados de aquellos provenientes de los restos calientes de la estrella. Los datos mostrarían que algunos de estos electrones son acelerados a una tasa cercana a la máxima predicha por la teoría. Los rayos cósmicos se componen por electrones, protones y iones, de los cuales sólo el brillo de los electrones es detectable en los rayos X. Los protones y iones, que constituyen la parte más importante del rayo cósmico, se espera que se comporten de un modo similar al de los electrones.

“Es emocionante ver regiones donde el brillo producido por los rayos cósmicos es mayor que el del gas calentado a 10 millones de grados por las ondas de choque de la supernova,” dijo John Houck, también del MIT. “Esto nos ayuda a entender no sólo cómo los rayos cósmicos son acelerados, sino también cómo evolucionan los remanentes de una supernova.”

Como la energía total de los rayos cósmicos detrás de la onda de choque aumenta, el campo magnético detrás del choque es modificado, como también las características de la onda en sí misma. Investigando sobre las condiciones en las descargas ayuda a los astrónomos a trazar los cambios en los restos de la supernova con tiempo, y una mejor comprensión de la explosión original de la supernova.

Fuente: Chandra Press Room

A %d blogueros les gusta esto: