Σε καμία περίπτωση δεν προτείνουμε ότι το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi Gamma-Ray της NASA μπορεί να προκαλέσει αλλοιωμένες καταστάσεις συνειδητοποίησης, αλλά αυτή η «μακρινή» εικόνα μοιάζει με την ψυχεδελική τέχνη της δεκαετίας του 1960. Μετά από χρόνια μελέτης, δεδομένα που συλλέχθηκαν από τη Fermi αποκάλυψαν ότι το Supernova Remyant του Tycho λάμπει έντονα σε ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας.
Η ανακάλυψη παρέχει στους ερευνητές πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την προέλευση των κοσμικών ακτίνων (υποατομικά σωματίδια που βρίσκονται σε ταχύτητα). Η ακριβής διαδικασία που δίνει στις κοσμικές ακτίνες την ενέργειά τους δεν είναι καλά κατανοητή, καθώς τα φορτισμένα σωματίδια εκτρέπονται εύκολα από διαστρικά μαγνητικά πεδία. Η παραμόρφωση των διαστρικών μαγνητικών πεδίων καθιστά αδύνατο για τους ερευνητές να παρακολουθούν τις κοσμικές ακτίνες στις αρχικές τους πηγές.
«Ευτυχώς, οι ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας παράγονται όταν οι κοσμικές ακτίνες χτυπούν το διαστρικό αέριο και το αστρικό φως. Αυτές οι ακτίνες γάμμα έρχονται στο Fermi απευθείας από τις πηγές τους », δήλωσε ο Francesco Giordano στο Πανεπιστήμιο του Μπάρι στην Ιταλία.
Αλλά εδώ είναι μερικά όχι τόσο ψυχεδελικά γεγονότα σχετικά με τα υπολείμματα σουπερνόβα γενικά και συγκεκριμένα τα Tycho:
Όταν ένα τεράστιο αστέρι φτάσει στο τέλος της ζωής του, μπορεί να εκραγεί, αφήνοντας πίσω του ένα υπόλειμμα σουπερνόβα που αποτελείται από ένα διαστελλόμενο κέλυφος ζεστού αερίου που προωθείται από το κύμα έκρηξης. Σε πολλές περιπτώσεις, μια έκρηξη σουπερνόβα μπορεί να είναι ορατή στη Γη - ακόμη και σε έντονο φως της ημέρας. Τον Νοέμβριο του 1572, ανακαλύφθηκε ένα νέο «αστέρι» στον αστερισμό Cassiopeia. Η ανακάλυψη είναι πλέον γνωστή ως η πιο ορατή σουπερνόβα τα τελευταία 400 χρόνια. Συχνά αποκαλείται «σουπερνόβα του Tycho», το υπόλοιπο που εμφανίζεται παραπάνω πήρε το όνομά του από τον Δανό αστρονόμο Tycho Brahe, ο οποίος πέρασε πολύ χρόνο μελετώντας το σουπερνόβα.
Το 1572 σουπερνόβα συνέβη όταν ο νυχτερινός ουρανός θεωρήθηκε σταθερό και αμετάβλητο μέρος του σύμπαντος. Ο λογαριασμός του Tycho για την ανακάλυψη δίνει μια αίσθηση του πόσο βαθιά ήταν η ανακάλυψή του. Όσον αφορά την ανακάλυψή του, ο Tycho δήλωσε: «Όταν είχα ικανοποιήσει ότι κανένα τέτοιο αστέρι δεν είχε λάμψει ποτέ πριν, με οδήγησε σε τόσο αμηχανία από το απίστευτο πράγμα που άρχισα να αμφισβητώ την πίστη των δικών μου ματιών και Έτσι, στρέφοντας προς τους υπηρέτες που με συνόδευαν, τους ρώτησα αν μπορούσαν επίσης να δουν ένα συγκεκριμένο εξαιρετικά φωτεινό αστέρι…. Απάντησαν αμέσως με μια φωνή ότι το είδαν εντελώς και ότι ήταν εξαιρετικά φωτεινό »
Το 1949, ο φυσικός Enrico Fermi (το ομώνυμο για το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi) θεωρούσε ότι οι κοσμικές ακτίνες υψηλής ενέργειας επιταχύνθηκαν στα μαγνητικά πεδία των διαστρικών σύννεφων αερίου. Ακολουθώντας το έργο του Fermi, οι αστρονόμοι έμαθαν ότι τα υπολείμματα σουπερνόβα μπορεί να είναι οι καλύτεροι υποψήφιοι ιστότοποι για μαγνητικά πεδία τέτοιου μεγέθους.
Ένας από τους κύριους στόχους του διαστημικού τηλεσκοπίου ακτίνων γάμμα Fermi είναι η καλύτερη κατανόηση της προέλευσης των κοσμικών ακτίνων. Το Τηλεσκόπιο Μεγάλης Περιοχής του Φέρμι (LAT) μπορεί να εξετάζει ολόκληρο τον ουρανό κάθε τρεις ώρες, κάτι που επιτρέπει στο όργανο να χτίσει μια βαθύτερη θέα στον ουρανό ακτίνων γάμμα. Δεδομένου ότι οι ακτίνες γάμμα είναι η πιο ενεργητική μορφή φωτός, η μελέτη των συγκεντρώσεων ακτίνων γάμμα μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να εντοπίσουν την επιτάχυνση σωματιδίων που είναι υπεύθυνη για τις κοσμικές ακτίνες.
Ο συν-συγγραφέας Stefan Funk (Ινστιτούτο Αστροφυσικής και Κοσμολογίας Σωματιδίων Kavli) προσθέτει: «Αυτή η ανίχνευση μας δίνει ένα άλλο στοιχείο που υποστηρίζει την ιδέα ότι τα υπολείμματα σουπερνόβα μπορούν να επιταχύνουν τις κοσμικές ακτίνες».
Μετά τη σάρωση του ουρανού για σχεδόν τρία χρόνια, τα δεδομένα LAT του Fermi έδειξαν μια περιοχή εκπομπών ακτίνων γάμμα που σχετίζονται με το υπόλοιπο της σουπερνόβα του Tycho. Ο Keith Bechtol, (μεταπτυχιακός φοιτητής του KIPAC) σχολίασε την ανακάλυψη, λέγοντας: «Γνωρίζαμε ότι το κατάλοιπο σουπερνόβα του Tycho θα μπορούσε να είναι ένα σημαντικό εύρημα για τον Fermi, επειδή αυτό το αντικείμενο έχει μελετηθεί τόσο εκτενώς σε άλλα μέρη του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Σκεφτήκαμε ότι μπορεί να είναι μια από τις καλύτερες ευκαιρίες μας για να προσδιορίσουμε μια φασματική υπογραφή που να δείχνει την παρουσία πρωτονίων κοσμικών ακτίνων
Το μοντέλο της ομάδας βασίζεται σε δεδομένα LAT, ακτίνες γάμμα που χαρτογραφούνται από επίγεια παρατηρητήρια και δεδομένα ακτίνων Χ. Το συμπέρασμα στο οποίο κατέληξε η ομάδα σχετικά με το μοντέλο τους είναι ότι μια διαδικασία που ονομάζεται παραγωγή pion είναι η καλύτερη εξήγηση για τις εκπομπές. Το παρακάτω κινούμενο σχέδιο απεικονίζει ένα πρωτόνιο που κινείται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός και κτυπά ένα πρωτόνιο που κινείται πιο αργά. Τα πρωτόνια επιβιώνουν από τη σύγκρουση, αλλά η αλληλεπίδρασή τους δημιουργεί ένα ασταθές σωματίδιο - ένα pion - με μόνο το 14 τοις εκατό της μάζας του πρωτονίου. Σε 10 εκατομμυριοστά του δισεκατομμυρίου του δευτερολέπτου, το pion αποσυντίθεται σε ένα ζευγάρι φωτονίων ακτίνων γάμμα.
Εάν η ερμηνεία των δεδομένων από την ομάδα είναι ακριβής, τότε στο υπόλοιπο, τα πρωτόνια επιταχύνονται κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Αφού επιταχυνθούν σε τόσο μεγάλες ταχύτητες, τα πρωτόνια αλληλεπιδρούν με πιο αργά σωματίδια και παράγουν ακτίνες γάμμα. Με όλες τις εκπληκτικές διεργασίες που δουλεύουν στο υπόλοιπο της σουπερνόβα του Tycho, μπορεί κανείς να φανταστεί εύκολα πόσο εντυπωσιασμένος θα ήταν ο Brahe.
Και δεν απαιτείται διακοπή.
Μάθετε περισσότερα για το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi στη διεύθυνση: http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/main/index.html
Πηγή: Fermi Gamma-ray Space Telescope Mission News
