(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)
Chandra entdeckt relativistischen Flipperautomaten
Dieses außergewöhnlich tiefe Chandra-Bild zeigt Cassiopeia A (kurz Cas A), der jüngste Supernova-Überrest in der Milch-straße. Eine neue Untersuchung zeigt, daß dieser Supernova-Überrest wie ein relativistischer Flipperautomat wirkt, der Elektronen auf gewaltige Energien beschleunigt. Die blauen, zerbrechlich wirkenden Bögen im Bild zeigen, wo die Beschleunigung in einer expandierenden Schockwelle, die durch die Explosion erzeugt wurde, erfolgt. Die roten und grünen Regionen zeigen Material des zerstörten Sterns, das durch die Explosion auf Millionen Grad aufgeheizt wurde.
Astronomen haben diese Daten benutzt, um zum ersten Mal eine Karte der Beschleunigung von Elektronen in einem Supernova-Überrest zu erstellen. Ihre Untersuchung zeigt, daß die Elektronen in einigen Bereichen von Cas A fast bis an die theoretisch maximal mögliche Grenze beschleunigt werden. Protonen und Ionen, die den Großteil der kosmischen Strahlung ausmachen, sollen auf ähnliche Weise wie Elektronen beschleunigt werden. Daher liefert diese Entdeckung einen starken Beleg, daß Supernova-Überreste wichtige Stätten für die Energieversorgung der kosmischen Strahlung sind.
Geladene Teilchen sollen an verdrillten Magnetfeldern in der Schockwelle streuen oder abprallen, die wie die Puffer eines Flipperautomaten wirken. Wenn die Teilchen die Schockfront überschreiten, werden sie beschleunigt, so als ob sie einen Stoß vom Flipper in einem Flipperautomaten erhalten. Normalerweise sollte es einige Hundert Streuvorgänge am Magnet-feld der Schockwelle bedürfen, bevor die Teilchen die Schockfront passieren. Es sind dann ungefähr 200 Überschreitungen der Schockfront nötig, um die Teilchen zu beschleunigen, die man in den Chandra-Daten sieht. Forscher schätzen, daß es ungefähr 200 Jahre dauern würde – mehr als die Hälfte des Alters des Überrests – um Elektronen in den langsamsten Bereichen der Schockwellen auf Energien der kosmischen Strahlung zu beschleunigen, aber nur 50 Jahre, um Elektronen höchster Energie in Regionen mit maximaler Beschleunigung anzutreiben.
- Kurzinformation:
- Scale: Image is 7.3 x 6.4 arcmin
- Category: Supernovas & Supernova Remnants
- Coordinates (J2000): RA 23h 23m 16.7s | Dec +58° 49′ 03.00″
- Constellation: Cassiopeia
- Color Code: Energy (Red: 0.5-1.5 keV; Green: 1.5-2.5; Blue 4.0-6.0)
- Instrument: ACIS
- Also Known As: Cas A
- Distance Estimate: about 11,000 light years
- Release Date: November 15, 2006
- References: M.D. Stage et al. “Cosmic-ray diffusion near the Bohm limit in the Cassiopeia A supernova remnant” Nature Physics 2, Issue 9
