Vesmírný teleskop Fermi potvrdil původ kosmického záření v supernovách

13. 08. 2022

Supernovy Fermi (teleskop) Kosmické záření

Astronomům se podařilo vysledovat původ kosmického záření do blízkosti supernovy G106.3+2.7 ve vzdálenosti 2 600 světelných let. Prokázali tak, že v rázových vlnách vznikajících v explodujících hvězdách jsou částice urychlovány na rychlost blížící se rychlosti světla.

Mise	Start	Status
Fermi	11. 6. 2008	Probíhá

Supernova SNR 0519

Objekt označený jako SNR 0519 (SNR B0519-69.0) je pozůstatek exploze supernovy, vzdálený 150 000 světelných let. Snímek pořízený vesmírným teleskopem Hubble ukazuje oblaka hmoty, která byla vymrštěna do vesmíru umírající hvězdou o 600 let dříve.

Image credit:

Kosmické záření jsou vysoce energetické částice, které k nám přichází z hlubokého vesmíru a také ze Slunce. Z více než 90 % se jedná o vysoce energetické protony, zbytek jsou potom jádra helia, elektrony a další částice, které se pohybují rychlostí světla. Část tohoto záření zachycuje magnetické pole Země, zbytek se rozpadá ve srážkách s atomy v atmosféře. 

Částice jsou po explozi hvězdy zachyceny v chaotickém magnetickém poli a opakovaně procházejí rázovou vlnou supernovy. Jsou tak urychlovány na tak vysoké rychlosti, že jsou z oblasti vystřeleny s energií kolem PeV (petaelektronvolt) - viditelné světlo má energii kolem 2 elektronvoltů.

Supernovy byly už dlouho podezřívány jako zdroj kosmického záření. Překvapivě málo z nich ale emitovalo dostatečně silné gama záření. Energetické záření v řádu TeV bylo už dříve pozorováno od objektu G106.3+2.7, data za 12 let pozorování teleskopem Fermi nyní ukazují, že z něj přichází ještě energičtější radiace.

Supernovy

Supernovy jsou zářivé exploze masivních hvězd. Mohou nastávat u hvězd větších než Slunce, kterým došlo palivo pro termojadernou fúzi, případně u bílých trpaslíků, které pohlcují materiál ze svého okolí a překročí určitou hmotnost. 

Výsledkem supernovy je u hvězd s nižší hmotností neutronová hvězda, u masivnějších objektů potom černá díra. V místě exploze se většinou nachází pozůstatek supernovy tvořený materiálem, který exploze vymrštila do okolí. Z tohoto matriálu během miliard let vznikají další hvězdy a také planety obohacené o těžké prvky, které v supernově vznikly.