Emme missään nimessä ehdota, että NASAn Fermi Gamma-Ray-avaruusteskooppi voi indusoida muuttuneita tietoisuuden tiloja, mutta tämä ”kaukainen” kuva muistuttaa 1960-luvun psykedeelistä taidetta. Vuosia kestäneen tutkimuksen jälkeen Fermin keräämät tiedot ovat paljastaneet, että Tychon Supernova -jäännös paistaa kirkkaasti korkean energian gammasäteissä.
Löytö antaa tutkijoille lisätietoja kosmisten säteiden (subatomisten hiukkasten, jotka ovat nopeudella) alkuperästä. Tarkkaa prosessia, joka antaa kosmisille säteille heidän energiansa, ei tunneta hyvin, koska varautuneet hiukkaset taipuvat helposti tähtienvälisten magneettikenttien avulla. Tähtien välisen magneettikentän aiheuttama taipuma tekee tutkijoista mahdotonta jäljittää kosmisia säteitä alkuperäisiin lähteisiinsa.
”Onneksi korkean energian gammasäteitä syntyy, kun kosmiset säteet lyövät tähtienvälistä kaasua ja tähtivaloa. Nämä gammasäteet tulevat Fermille suoraan lähteistään ”, kertoi Francesco Giordano Italian Barin yliopistosta.
Mutta tässä on joitain ei-niin-psykedeelisiä tosiasioita supernovajäännöksistä yleensä ja Tychon erityisesti:
Kun massiivinen tähti saavuttaa elinkaarensa lopun, se voi räjähtää jättäen taakse supernoovan jäännöksen, joka koostuu paisuttavasta kuumakaasun kuoresta, jonka räjähdysiskuu ajoi. Monissa tapauksissa supernoova-räjähdys voi olla näkyvissä maan päällä - jopa laajassa päivänvalossa. Marraskuussa 1572 Cassiopeian tähdistössä löydettiin uusi “tähti”. Löytön tiedetään nyt olevan näkyvin supernova viimeisen 400 vuoden aikana. Yllä oleva jäännös, jota kutsutaan usein ”Tychon supernovaksi”, on nimetty tanskalaisen tähtitieteilijän Tycho Brahen mukaan, joka vietti paljon aikaa tutkimalla supernovaa.
Vuoden 1572 supernovatapahtuma tapahtui, kun yötaivasta pidettiin kiinteänä ja muuttumattomana osana maailmankaikkeutta. Tychon kertomus löytöstä antaa käsityksen siitä, kuinka syvällinen hänen löytönsä oli. Löytöstään Tycho totesi: ”Kun olin vakuuttunut siitä, ettei mikään tällainen tähti ollut koskaan loistanut aikaisemmin, minua tosi hämmentyneisyyteen aiheen epäuskoisuus, että aloin epäillä omien silmiesi uskoa, ja joten kääntyessään minun seuraani oleviin palvelijoihin kysyin heiltä, näkevätkö hekin tietyn erittäin kirkkaan tähden…. He vastasivat välittömästi yhdellä äänellä, että he näkivät sen kokonaan ja että se oli erittäin kirkas ”
Vuonna 1949 fyysikko Enrico Fermi (Fermi Gamma-ray Space Telescope -nimike) teorioi, että korkeaenergiset kosmiset säteet kiihtyivät tähtienvälisten kaasupilvien magneettikenttiin. Fermin työn seurauksena tähtitieteilijät saivat tietää, että supernoovan jäännökset saattavat olla parhaat ehdokaspaikat tällaisen suuruisille magneettikentille.
Yksi Fermi Gamma-ray -teleskoopin päätavoitteista on ymmärtää paremmin kosmisten säteiden alkuperää. Fermin laaja kaukoteleskooppi (LAT) voi kartoittaa koko taivaan kolmen tunnin välein, mikä antaa instrumentin luoda syvemmän kuvan gammasäteestä. Koska gammasäteet ovat energian energianmuotoisimpia, gammasäteiden pitoisuuksien tutkiminen voi auttaa tutkijoita havaitsemaan kosmisten säteiden aiheuttamat hiukkaskiihdytykset.
Yhteiskirjailija Stefan Funk (Kavlin hiukkasastrofysiikan ja kosmologian instituutti) lisää: "Tämä havaitseminen antaa meille uuden todisteen, joka tukee ajatusta, että supernoovan jäännökset voivat kiihdyttää kosmisia säteitä."
Kun skannaus taivasta oli kulunut lähes kolme vuotta, Fermin LAT-tiedot osoittivat gammasäteilyalueiden alueen, joka liittyy Tychon supernovan jäänteeseen. Keith Bechtol (KIPAC-tutkinnon suorittanut opiskelija) kommentoi löytöä sanomalla: ”Tiesimme, että Tychon supernoovan jäännös voi olla tärkeä löytö Fermille, koska tätä kohdetta on tutkittu niin laajasti muissa sähkömagneettisen spektrin osissa. Ajattelimme, että se saattaa olla yksi parhaimmista mahdollisuuksistamme tunnistaa spektrinen allekirjoitus, joka osoittaa kosmisten säteilyprotonien läsnäolon. "
Ryhmän malli perustuu LAT-tietoihin, maapallon observatorioiden kartoittamiin gammasäteisiin ja röntgenkuvaukseen. Johtopäätös, jonka joukkue on tehnyt mallinsa suhteen, on, että pionituotanto nimeltään prosessi on paras selitys päästöille. Alla oleva animaatio kuvaa protonia, joka liikkuu melkein valon nopeudella ja iskee hitaammin liikkuvaa protonia. Protonit selviävät törmäyksestä, mutta niiden vuorovaikutus luo epästabiilin hiukkasen - pionin - vain 14 prosentilla protonin massasta. 10 miljoonasosassa sekunnin miljardiosasta pioni hajoaa gammasäteilyfotonien pariksi.
Jos joukkueen tulkinta tiedoista on tarkkaa, niin jäännöksessä protonit kiihdytetään lähellä valonopeutta. Sen jälkeen kun protonit on kiihdytetty niin suuriin nopeuksiin, protonit ovat vuorovaikutuksessa hitaampien hiukkasten kanssa ja tuottavat gammasäteitä. Kaikilla hämmästyttävillä prosesseilla, jotka työskentelevät Tychon supernovan jäänteessä, voitaisiin helposti kuvitella, kuinka vaikuttunut Brahe olisi.
Ja mitään kompastoa ei tarvita.
Lisätietoja Fermi Gamma-ray -teleskoopista: http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/main/index.html
Lähde: Fermi Gamma-ray Space Telescope Mission News
