เราไม่แนะนำให้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศแกมม่า - เรย์แฟร์ของนาซ่าที่สามารถชักนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะของการรับรู้ แต่ภาพ "ไกล" นี้คล้ายกับศิลปะประสาทหลอนยุค 1960 หลังจากหลายปีของการศึกษาข้อมูลที่รวบรวมโดย Fermi ได้เปิดเผยว่า Supernova Remnant ของ Tycho ฉายแสงรังสีแกมม่าพลังงานสูงออกมาอย่างสดใส
การค้นพบนี้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่นักวิจัยเกี่ยวกับต้นกำเนิดของรังสีคอสมิก (อนุภาคของอะตอมที่มีความเร็ว) กระบวนการที่แน่นอนที่ให้รังสีคอสมิกไม่สามารถเข้าใจพลังงานของพวกเขาได้เนื่องจากอนุภาคที่มีประจุจะถูกเบี่ยงเบนได้ง่ายโดยสนามแม่เหล็กระหว่างดวงดาว การโก่งตัวของสนามแม่เหล็กระหว่างดวงดาวทำให้นักวิจัยไม่สามารถติดตามรังสีคอสมิคไปยังแหล่งกำเนิดดั้งเดิมได้
“ โชคดีที่รังสีแกมม่าพลังงานสูงเกิดขึ้นเมื่อรังสีคอสมิกปะทะกับก๊าซระหว่างดวงดาวและแสงดาว รังสีแกมม่าเหล่านี้มาจากเฟอร์มีโดยตรงจากแหล่งกำเนิดของพวกมัน” ฟรานเชสโกจิออร์ดาโน่จากมหาวิทยาลัยบารีในอิตาลีกล่าว
แต่นี่คือข้อเท็จจริงบางอย่างที่ทำให้เคลิบเคลิ้มเกี่ยวกับเศษซากของซูเปอร์โนวาโดยทั่วไปและโดยเฉพาะของ Tycho:
เมื่อดาวมวลสูงถึงจุดสิ้นสุดของอายุการใช้งานมันสามารถระเบิดได้โดยทิ้งเศษซากของซูเปอร์โนวาไว้ซึ่งประกอบด้วยเปลือกก๊าซร้อนที่เพิ่มขึ้นซึ่งขับเคลื่อนโดยคลื่นกระแทก ในหลายกรณีการระเบิดของซูเปอร์โนวาสามารถมองเห็นได้บนโลกแม้ในเวลากลางวัน ในเดือนพฤศจิกายนปี 1572 ดาวดวงใหม่ถูกค้นพบในกลุ่มดาวแคสสิโอเปีย การค้นพบนี้กลายเป็นซุปเปอร์โนวาที่มองเห็นได้มากที่สุดในรอบ 400 ปีที่ผ่านมา มักถูกเรียกว่า "ซูเปอร์โนวาของทิโค่" เศษเล็กเศษน้อยที่แสดงอยู่ด้านบนนั้นได้รับการตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์กไทโคเบรห์ซึ่งใช้เวลาศึกษาซูเปอร์โนวาเป็นอย่างมาก
เหตุการณ์ซูเปอร์โนวา 1572 เกิดขึ้นเมื่อท้องฟ้ายามค่ำคืนได้รับการพิจารณาว่าเป็นส่วนที่คงที่และไม่มีการเปลี่ยนแปลงของจักรวาล เรื่องราวการค้นพบของ Tycho ให้ความรู้สึกว่าการค้นพบของเขาลึกซึ้งเพียงใด เกี่ยวกับการค้นพบของเขาไทโคกล่าวว่า“ เมื่อฉันพอใจกับตัวเองว่าไม่มีดาวชนิดใดที่ส่องออกมาก่อนฉันถูกพาเข้าไปในความงุนงงเช่นนี้โดยความไม่เชื่อในสิ่งที่ฉันเริ่มสงสัยในศรัทธาของสายตาตัวเองและ ดังนั้นเมื่อหันไปหาคนรับใช้ที่มากับฉันฉันถามพวกเขาว่าพวกเขาจะได้เห็นดาวที่สว่างมากเหลือเกิน…. พวกเขาตอบทันทีด้วยเสียงเดียวที่พวกเขาเห็นมันอย่างสมบูรณ์และมันก็สดใสมาก”
ในปี 1949 นักฟิสิกส์ Enrico Fermi (ชื่อของกล้องโทรทรรศน์อวกาศแกมมาแกมมา - แฟร์) ได้ทฤษฎีว่ารังสีคอสมิกพลังงานสูงถูกเร่งในสนามแม่เหล็กของเมฆก๊าซระหว่างดวงดาว การติดตามผลงานของ Fermi นักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้ว่าเศษซุปเปอร์โนวาอาจจะเป็นแหล่งที่ดีที่สุดสำหรับสนามแม่เหล็กที่มีขนาดดังกล่าว
หนึ่งในเป้าหมายหลักของกล้องโทรทรรศน์อวกาศแกมม่า - แฟร์คือการเข้าใจที่มาของรังสีคอสมิกได้ดียิ่งขึ้น กล้องโทรทรรศน์พื้นที่ขนาดใหญ่ (LAT) ของ Fermi สามารถสำรวจทั่วทั้งท้องฟ้าทุก ๆ สามชั่วโมงซึ่งช่วยให้เครื่องมือในการสร้างมุมมองที่ลึกขึ้นของท้องฟ้าแกมมา เนื่องจากรังสีแกมมาเป็นรูปแบบของแสงที่มีพลังมากที่สุดการศึกษาความเข้มข้นของรังสีแกมมาจึงสามารถช่วยให้นักวิจัยตรวจจับการเร่งอนุภาคที่รับผิดชอบรังสีคอสมิค
ผู้ร่วมเขียน Stefan Funk (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology) กล่าวเสริมว่า“ การตรวจจับนี้ให้หลักฐานอีกชิ้นหนึ่งที่สนับสนุนความคิดที่ว่าเศษซากซุปเปอร์โนวาสามารถเร่งรังสีคอสมิคได้”
หลังจากการสแกนท้องฟ้าเป็นเวลาเกือบสามปีข้อมูล LAT ของ Fermi ได้แสดงให้เห็นพื้นที่ของการปล่อยรังสีแกมม่าที่เกี่ยวข้องกับส่วนที่เหลือของซุปเปอร์โนวาของ Tycho Keith Bechtol (นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ KIPAC) ให้ความเห็นเกี่ยวกับการค้นพบว่า“ เรารู้ว่าเศษซากซุปเปอร์โนวาของ Tycho อาจเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ Fermi เพราะวัตถุนี้ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในส่วนอื่น ๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เราคิดว่ามันอาจเป็นหนึ่งในโอกาสที่ดีที่สุดของเราในการระบุลายเซ็นของสเปกตรัมซึ่งบ่งชี้ว่ามีโปรตอนในอวกาศ
แบบจำลองของทีมขึ้นอยู่กับข้อมูล LAT แกมมาแมปโดยหอสังเกตการณ์ภาคพื้นดินและข้อมูล X-ray บทสรุปที่ทีมงานได้พิจารณาเกี่ยวกับแบบจำลองของพวกเขาคือกระบวนการที่เรียกว่าการผลิต pion เป็นคำอธิบายที่ดีที่สุดสำหรับการปล่อย ภาพเคลื่อนไหวด้านล่างแสดงให้เห็นว่าโปรตอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่าแสงและโดดเด่นด้วยโปรตอนที่เคลื่อนที่ช้าลง โปรตอนอยู่รอดจากการปะทะกัน แต่ปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาสร้างอนุภาคที่ไม่เสถียร - pion - มีเพียง 14 เปอร์เซ็นต์ของมวลของโปรตอน ใน 10 ล้านของวินาทีพันล้าน pion สลายตัวเป็นโฟตอนของรังสีแกมม่าคู่หนึ่ง
หากการตีความข้อมูลของทีมมีความถูกต้องภายในโปรตอนจะถูกเร่งให้อยู่ใกล้กับความเร็วแสง หลังจากถูกเร่งความเร็วอย่างมากโปรตอนจะทำงานกับอนุภาคที่ช้าลงและสร้างรังสีแกมม่า ด้วยกระบวนการทั้งหมดที่น่าทึ่งในการทำงานในส่วนที่เหลือของซูเปอร์โนวาของ Tycho ใคร ๆ ก็สามารถจินตนาการได้อย่างง่ายดายว่า Brahe จะเป็นอย่างไร
และไม่จำเป็นต้องสะดุด
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศแกมม่า - แฟร์ Fermi ได้ที่: http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/main/index.html
ที่มา: Fermi Gamma-ray Space Telescope ข่าวภารกิจ
