L'Osservatorio dei raggi X di Chandra ha dato uno sguardo nuovo e profondo all'interno del residuo della supernova di Tycho e ha trovato uno schema di "strisce" a raggi X. Nonostante la natura tridimensionale di questa incredibile immagine, nulla di simile a queste caratteristiche a strisce è mai stato visto prima all'interno degli avanzi di una stella che esplode, ma gli astronomi credono di poter spiegare come vengono creati alcuni raggi cosmici. Inoltre, le strisce forniscono supporto per una teoria su come i campi magnetici possano essere drammaticamente amplificati nelle onde di scoppio della supernova.
I raggi cosmici sono costituiti da elettroni, positroni e nuclei atomici e bombardano costantemente la Terra. Nel loro viaggio vicino alla velocità della luce attraverso la galassia, le particelle vengono deviate da campi magnetici, che si arrampicano sui loro percorsi e mascherano le loro origini. I resti di supernova sono stati a lungo ritenuti la fonte dei raggi cosmici, fino al "ginocchio" dello spettro dei raggi cosmici a 10 ^ 15 eV, ma finora non sono state individuate fonti specifiche.
Nel 2010, il telescopio a raggi gamma Fermi ha trovato prove - anche da resti di supernova - in cui viene emessa radiazione che è un miliardo di volte più energica della luce visibile.
Ma le strisce viste da Chandra, mostrate sopra nei raggi X ad alta energia (blu), sono ritenute regioni in cui la turbolenza è maggiore e i campi magnetici più aggrovigliati rispetto alle aree circostanti. Gli elettroni rimangono intrappolati in queste regioni ed emettono raggi X mentre si muovono a spirale attorno alle linee del campo magnetico. Nei resti di supernova erano attese regioni con turbolenza e campi magnetici migliorati, ma si prevedeva che il movimento delle particelle più energiche - principalmente protoni - lasciasse una rete disordinata di buchi e pareti dense corrispondenti a regioni deboli e forti di campi magnetici, rispettivamente.
Pertanto, il rilevamento di strisce è stata una sorpresa.
La dimensione dei fori doveva corrispondere al raggio del movimento a spirale dei protoni di massima energia nel residuo di supernova. Queste energie equivalgono alle più alte energie dei raggi cosmici che si pensa siano prodotte nella nostra Galassia. La distanza tra le strisce corrisponde a queste dimensioni, fornendo prove dell'esistenza di questi protoni estremamente energici.
"Interpretiamo le strisce come prove dell'accelerazione di particelle vicino al ginocchio dello spettro CR nelle regioni di maggiore turbolenza magnetica, mentre il modello altamente ordinato osservato di queste caratteristiche offre una nuova sfida ai modelli di accelerazione di shock diffusivo", scrive Kristoffer A Eriksen e il suo team nel loro articolo, "Evidence For Particle Acceleration to the Knee of the Cosmic Ray Spectrum in Tycho's Supernova Remnant."
Fonte: Chandra
