Para ilmuwan mungkin telah menemukan collider partikel paling kuat di alam semesta
Supernova dapat menjadi beberapa colliders partikel paling kuat di alam semesta – tetapi hanya jika mereka melewati banyak gas sebelum meledak, penelitian baru menemukan.
Selama hampir seabad, para astronom telah mendeteksi partikel berenergi tinggi yang mengalir dari alam semesta yang jauh. Dikenal sebagai Sinar kosmikmereka terutama dibuat dari proton dan, kadang -kadang, inti dari unsur -unsur yang lebih berat. Sebagian besar sinar kosmik dibelokkan oleh medan magnet Bumi atau diserap di atmosfer atas, tetapi beberapa membuatnya sampai ke permukaan. Kira -kira sekali setiap detik, sinar kosmik berhasil menyerang tubuh Anda.
Sinar kosmik menjangkau berbagai energi, dengan yang paling kuat di atasnya satu PETA-Electron Volt (PEV). Itu satu quadrillion elektron volt, atau hingga seribu kali lebih kuat daripada energi tabrakan dari Collider Hadron Besarsmasher atom paling kuat di dunia.
Para astronom telah lama mencurigai bahwa kematian eksplosif bintang besar mungkin bertanggung jawab atas sinar kosmik yang sangat kuat ini. Lagi pula, supernova ini memiliki semua bahan yang tepat: ada peledakan dengan lebih dari cukup energi, banjir partikel elementer, dan medan magnet yang dapat mendorong partikel -partikel itu ke dalam kegilaan sebelum melepaskannya ke dalam kosmos.
Tetapi pengamatan sisa -sisa supernova terdekat seperti Tycho dan Cassiopeia a belum memenuhi harapan; Sinar kosmik yang berasal dari tempat -tempat itu jauh lebih lemah dari yang diharapkan.
Di dalam kertas diterima untuk publikasi Dalam jurnal Astronomi & Astrofisika, para peneliti telah menyelamatkan hipotesis supernova dan menemukan bahwa, dalam kasus -kasus khusus, sisa -sisa supernova memang mampu menjadi “pevatron” – yaitu, ledakan yang mampu menghasilkan sinar kosmik PEV.
Tim menemukan bahwa, sebelum pergi supernova, seorang bintang harus kehilangan sejumlah besar massa – setidaknya dua materi Suns. Ini cukup umum, karena angin kencang dapat mendorong lapisan luar atmosfer bintang sebelum ledakan utama. Tapi yang terpenting, bahan itu tidak bisa menyebar terlalu luas. Itu harus tetap padat, kompak dan dekat dengan bintang.
Kemudian, ketika supernova akhirnya terjadi, gelombang kejut dari bintang yang meledak membanting ke cangkang material ini. Dan kemudian semua neraka terlepas.
Saat kejutan melaju melalui cangkang di sekitarnya, medan magnet naik ke energi yang sangat kuat. Medan magnet ini mengambil partikel subatomik acak – puing -puing di cangkang – dan mempercepatnya, memantulnya bolak -balik dalam gelombang kejut. Dengan setiap pantulan, partikel ini memperoleh lebih banyak energi. Akhirnya, ia mendapat energi yang cukup untuk meninggalkan kekacauan sama sekali dan mengalir ke alam semesta.
Tetapi dalam beberapa bulan, sistem kehilangan uap saat gelombang kejut melambat. Itu masih menghasilkan sinar kosmik yang berlimpah, tetapi tidak di atas ambang batas PEV.
Skenario ini menjelaskan mengapa kami belum secara langsung mengamati pevatron aktif. Meskipun supernova meledak di Bimasakti Setiap beberapa tahun, tidak ada yang cukup dekat di zaman modern bagi kita untuk mengamati jendela pendek ketika mereka dapat mempercepat sinar kosmik ke energi ekstrem ini. Jadi kita hanya harus bersabar.
