12/11/2012 - Eine neue Quelle kosmischer Strahlen entdeckt

Menéame

Europäische Astronomen haben eine neue Quelle kosmischer Strahlen aus der Nähe von Sternenhaufen Arches, in der Nähe des Zentrums der Milchstraße.

Nach Angaben der Forscher haben sich diese Partikel durch die Schockwelle beschleunigt, die von Zehntausenden junger Sterne erzeugt wurde und sich mit einer Geschwindigkeit in der Nähe von 700.000 km/h.

Die Besonderheit dieser Entdeckung liegt darin, dass der Ursprung dieser Partikel von dem der kosmischen Strahlen, die er vor genau hundert Jahren entdeckte, abweicht. Victor Hess Und sie stammen aus Supernovas.

Die Ergebnisse seiner Arbeit wurden in der Zeitschrift Astronomie & Astrophysics.

Die Entdeckung, die von Forschern der Nationales Zentrum für wissenschaftliche Forschung in Frankreich (CNRS) und Kommissar für Atomenergie und alternative Energien Frankreichs (CEA) wurde durch den europäischen Röntgensatellit möglich XMM-Newton. Er besitzt auch die Besonderheit, der größte wissenschaftliche Satellit zu sein, der jemals in Europa gebaut wurde. Die Spiegel Ihres Teleskops gehören zu den leistungsfähigsten der Welt und die Empfindlichkeit Ihrer Kameras ermöglicht es Ihnen, den Raum im Detail zu beobachten, viel mehr als jeder andere Röntgensatelliten vor ihm.

Der österreichische Physiker Victor Franz Hess vor hundert Jahren entdeckte er kosmische Strahlen, als er erkannte, daß es eine ionisierende Strahlung außerirdischer Herkunft gibt. Wenn eine Art Sterne am Ende ihres Lebenszyklus explodiert, entsteht eine Supernova, die Materie bei Überschallgeschwindigkeiten ausscheidet. Die erzeugte Schockwelle beschleunigt die Partikel in der Umgebung, was dazu führt, dass einige Atomkerne eine sehr hohe kinetische Energie erzeugen, die es ihnen ermöglicht, die Erdatmosphäre zu erreichen.

Kosmische Strahlen mit geringer Energie - die mit weniger kinetischer Energie als 500 Millionen Elektronvolt- sie werden in der Nähe der Erde nicht leicht erkannt, weil der Sonnenwind sie davon abhält, in die Heliospher zu gelangen. Aus diesem Grund sind weder seine chemische Zusammensetzung noch seine Strömung außerhalb des Sonnensystems bekannt, obwohl die Daten darauf schließen lassen, dass seine Funktion in der Milchstraße relevant ist. Beispielsweise wird vorgeschlagen, dass die Ionisierung und Erwärmung in dichteren interstellaren Wolken die Sternbildung regulieren könnte.

Das genannte Astronomenteam begann seine Forschung mit der Untersuchung der Röntgenstrahlung, die theoretisch durch die kosmischen Strahlen mit geringer Energie aus der interstellaren Umgebung erzeugt werden sollte. Anschließend suchten sie nach Hinweisen auf diese theoretische Ausstrahlung in den Röntgendaten, die XMM-Newton seit seiner Einführung im Jahr 1999 erhalten hatte. Die Analyse der Eigenschaften der Röntgenstrahlungen aus dem Interstellareisen, das vom Satelliten gewonnen wurde, ergab Spuren einer großen Ionenpopulation mit hoher Geschwindigkeit in der Nähe des Arches-Kammers, etwa hundert Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt. Die Astronomen schätzten, dass sich die Sterne dieses Kreises mit einer Geschwindigkeit von etwa 700 000 km/h in die Einheit bewegen. So kam es fast aller Wahrscheinlichkeit nach zu kosmischen Strahlen bei der Hochgeschwindigkeitskollision des Sternhaufens mit einer Gaswolke, die ihm im Weg stand. In dieser konkreten Region ist die Energiedichte der beschleunigten Ionen etwa tausendmal höher als die der kosmischen Strahlen in der Umgebung des Sonnensystems.

Durch diese Studie wurde ein Meilenstein erreicht: zum ersten Mal die Anwesenheit einer wichtigen Quelle kosmischer Niederenergiestrahlen außerhalb des Sonnensystems zu entdecken. Es zeigt, dass die Schockwellen der Supernova nicht das einzige Phänomen sind, das den Atomkernen der Milchstraße eine massive Beschleunigung verleihen kann. Die erzielten Ergebnisse ermöglichen die Identifizierung neuer Ionenquellen in der interstellaren Umgebung, wodurch das Wissen über den Einfluss dieser Energiepartikel auf die Sternbildung gesteigert werden könnte.

Weitere Informationen:

Astronomie & Astrophysics

CNRS

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