Student World

tisková zpráva Evropské jižní observatoře č. 8/2013

Pozorování poprvé naznačují přítomnost rychle se pohybujících částic v pozůstatcích po explozi supernovy, a právě tyto částice by mohly být původcem kosmického záření. Výsledky byly publikovány 14. února 2013 v odborném časopise Science.
V roce 1006 našeho letopočtu byla na jižní obloze spatřena nová hvězda a záznamy o jejím pozorování lze nalézt po celém světě. Na obloze zářila mnohokrát jasněji než planeta Venuše a svou jasností dokonce soupeřila i s Měsícem. V době maxima byla tak jasná, že vrhala stíny a bylo možné ji spatřit i během dne. Nedávno astronomové identifikovali místo, kde k explozi supernovy SN 1006 došlo a zároveň objevili zářící expandující bublinu hmoty v jižním souhvězdí Vlka, která je pozůstatkem po této supernově.

Pozůstatky po explozi supernovy jsou již dlouhou dobu považovány za jedny z možných původců kosmického záření – vysoce energetických částic pohybujících se téměř rychlostí světla, které přicházejí z oblastí mimo Sluneční soustavu. Detailní vysvětlení procesu, jakým k urychlení částic dochází, však zůstávalo dlouho záhadou.

Tým astronomů pod vedením Sladjany Nikolić (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo [1]), použil nedávno přistroj VIMOS na dalekohledu VLT k pozorování tisíc let starého pozůstatku po explozi supernovy SN 1006 a pořídil tak dosud nejdetailnější záběry tohoto objektu. Jejich cílen bylo zkoumat, co se děje v místě, kde se vysokorychlostní hmota vyvržená supernovou setkává s mezihvězdnou hmotou, tedy na čele rázové vlny. Rychle expandující čelo rázové vlny se podobá sonickému třesku, který vzniká v okolí letadla při překonání rychlosti zvuku, a je považováno za vhodného kandidáta na přírodní urychlovač částic kosmického záření.

Týmu se poprvé podařilo nejen získat informace o hmotě rázové vlny v daném místě, ale rovněž vytvořit mapu vlastností plynu a jejich změn v různých místech rázové vlny. A to je přivedlo na stopu řešení této záhady.

Výsledky byly překvapivé – naznačovaly, že v plynu, v oblasti rázové vlny [2], se vyskytuje velké množství rychle se pohybujících protonů. Tyto protony sice nepředstavují hledané vysoce energetické částice kosmického záření, ale mohly by být jejich zdrojem. Interagují s hmotou rázové vlny a tím ji urychlují na energii potřebnou k úniku do okolního prostoru v podobě kosmického záření.

Sladjana Nikolić vysvětluje: „Je to poprvé, co jsme mohli detailně pozorovat dění v okolí čela rázové vlny supernovy. Našli jsme důkazy, že se zde nachází oblast, která je ohřívána právě takovým způsobem, jaký bychom očekávali, díky protonům odnášejícím energii z míst těsně za čelem rázové vlny.“

V rámci této studie byla k takto detailnímu zkoumání vlastností rázové vlny v pozůstatcích po výbuchu supernovy poprvé použita metoda spektroskopie celého pole [3]. Členové týmu by nyní rádi stejnou metodu aplikovali i u jiných supernov.

„Takový novátorský přístup k pozorování by mohl být klíčem k vyřešení záhady produkce částic kosmického záření v pozůstatcích po explozích supernov,“ dodává spoluautor článku Glenn van de Ven (Max Planck Institute for Astronomy).

Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí

Poznámky

[1] Nové důkazy se objevily během analýzy dat, kterou prováděla Sladjana Nikolič (Max Planck Institute for Astronomy) při přípravě své doktorské práce na universitě v Heidelbergu.

[2] Tyto protony jsou označovány jako suprateplotní (suprathermal), jelikož se pohybují mnohem rychleji, než by odpovídalo teplotě okolní hmoty.

[3] Toho je docíleno použitím zařízení přístroje VIMOS označovaného jako jednotka celého pole, kde je světlo zachycené na každém jednotlivém segmentu rozloženo na základní složky spektra a toto spektrum je zaznamenáno. Spektrum pak může být analyzována pro každý segment zvlášť, což umožňuje vytvořit rychlostní mapy nebo mapy chemického složení jednotlivých částí objektu.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku „An Integral View of Fast Shocks around Supernova 1006”, který vyšel 14. února 2013 v odborném časopise Science.

autor Jiří Srba