[ad_1]
Các tia gamma từ tàn dư siêu tân tinh này đã được kính thiên văn nhìn thấy từ năm 2007, nhưng ánh sáng đặc biệt có năng lượng đặc biệt không được phát hiện cho đến năm 2020, khi nó được Đài quan sát HAWC ở Mexico thu nhận, thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học đang săn lùng các PeVatron của thiên hà. Khi tia gamma đến bầu khí quyển của chúng ta, chúng có thể tạo ra những cơn mưa hạt tích điện có thể được đo bằng kính thiên văn trên mặt đất. Với dữ liệu từ HAWC, các nhà khoa học đã có thể nghiên cứu ngược lại và xác định rằng những trận mưa rào này đến từ tia gamma phát ra từ tàn tích siêu tân tinh. Nhưng họ không thể nói liệu ánh sáng được tạo ra bởi các proton hay các electron tốc độ – những thứ cũng có thể bức xạ tia gamma, cũng như các tia X và sóng vô tuyến năng lượng thấp hơn.
Để chứng minh rằng các proton PeV là thủ phạm, nhóm nghiên cứu của Fang đã tổng hợp dữ liệu về một loạt các năng lượng và bước sóng đã được thu thập bởi 10 đài quan sát khác nhau trong thập kỷ qua. Sau đó, họ chuyển sang mô phỏng máy tính. Bằng cách điều chỉnh các giá trị khác nhau, như cường độ của từ trường hoặc mật độ của đám mây khí, các nhà nghiên cứu đã cố gắng tái tạo các điều kiện cần thiết để tính đến tất cả các bước sóng ánh sáng khác nhau mà họ đã quan sát được. Cho dù họ đã điều chỉnh những gì, các electron không thể là nguồn duy nhất. Mô phỏng của họ sẽ chỉ khớp với dữ liệu năng lượng cao nhất nếu chúng bao gồm các proton PeV như một nguồn ánh sáng bổ sung.
Henrike Fleischhack, một nhà thiên văn học tại Đại học Công giáo Hoa Kỳ, người đã thử phân tích này lần đầu tiên hai năm trước, cho biết: “Chúng tôi có thể loại trừ rằng sự phát xạ này chủ yếu được tạo ra bởi các electron vì quang phổ mà chúng tôi thu được sẽ không khớp với các quan sát. chỉ với tập dữ liệu HAWC. Fleischhack nói, thực hiện phân tích đa bước sóng là chìa khóa vì nó cho phép họ chỉ ra rằng việc tăng số lượng electron ở một bước sóng dẫn đến sự không phù hợp giữa dữ liệu và mô phỏng ở bước sóng khác – có nghĩa là cách duy nhất để giải thích toàn phổ ánh sáng có sự hiện diện của các proton PeV.
David Saltzberg, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học California Los Angeles, người không tham gia vào công trình này, cho biết: “Kết quả này đòi hỏi một sự chú ý rất cẩn thận đến ngân sách năng lượng. “Điều này thực sự cho thấy rằng bạn cần nhiều thí nghiệm và nhiều đài quan sát, để trả lời những câu hỏi lớn”.
Trong tương lai, Fang hy vọng rằng sẽ tìm thấy nhiều PeVatron tàn dư của siêu tân tinh, điều này sẽ giúp họ tìm ra liệu khám phá này có phải là duy nhất hay không, hay liệu tất cả các xác sao đều có khả năng tăng tốc các hạt tới tốc độ như vậy. “Đây có thể là phần nổi của tảng băng trôi,” cô nói. Các công cụ sắp ra mắt như Cherenkov Telescope Array, một đài quan sát tia gamma với hơn 100 kính thiên văn đang được lắp đặt ở Chile và Tây Ban Nha, thậm chí có thể xác định vị trí của PeVatron bên ngoài thiên hà của chúng ta.
Saltzberg cũng tin rằng các thí nghiệm thế hệ tiếp theo sẽ có thể nhìn thấy các hạt neutrino (các hạt nhỏ, trung tính, cũng có thể là kết quả khi các hạt pion phân rã) đến từ tàn tích của siêu tân tinh. Việc phát hiện những thứ này bằng Đài quan sát Neutrino IceCube, nơi tìm kiếm dấu vết của chúng ở Nam Cực, thậm chí còn giống như một khẩu súng hút chứng minh rằng những địa điểm này là PeVatron vì nó cho thấy sự hiện diện của các hạt pion. Và Fang đồng ý: “Sẽ thật tuyệt vời nếu những kính thiên văn như IceCube có thể nhìn thấy neutrino trực tiếp từ các nguồn vì neutrino là những thăm dò sạch của tương tác proton — chúng không thể được tạo ra bởi các electron.”
Cuối cùng, việc tìm ra các PeVatron trong vũ trụ của chúng ta là rất quan trọng để thu thập thông tin về cách các di tích của cái chết của các vì sao mở đường cho các ngôi sao mới được sinh ra — và cách các hạt năng lượng cao nhất giúp cung cấp năng lượng cho chu kỳ vũ trụ này. Các tia vũ trụ ảnh hưởng đến áp suất và nhiệt độ, thúc đẩy gió thiên hà và ion hóa các phân tử trong các vùng màu mỡ của sao như tàn tích của siêu tân tinh. Một số ngôi sao trong số đó có thể hình thành hành tinh của riêng chúng hoặc một ngày nào đó tự phát nổ thành siêu tân tinh, bắt đầu lại quá trình.
Kerr nói: “Nghiên cứu các tia vũ trụ cũng quan trọng như việc tìm hiểu nguồn gốc của sự sống như nghiên cứu các hành tinh ngoài hành tinh hay bất cứ thứ gì khác”. “Tất cả là một hệ thống năng lượng rất phức tạp. Và bây giờ chúng tôi mới hiểu được điều đó. “
cài đặt phần mềm online
[ad_2]
