Rozpędzone elektrony z supernowej

Rentgenowskie obserwatorium kosmiczne NASA o nazwie Chandra przyjrzało się ostatnio uważnie pozostałości po supernowej oznaczonej symbolem Cas A. Obrazy te pozwoliły na pierwsze w historii dokładne pomiary rozkładu przyspieszeń elektronów, napędzanych przez oddziaływanie pozostałości z otaczającym ją ośrodkiem.

Zdjęcie pokazuje wyraźne niebieskie łuki otaczające sferycznie centrum pozostałości. To zewnętrzna fala uderzeniowa przedzierająca się przez ośrodek międzygwiazdowy i właśnie w niej elektrony rozpędzane są do prędkości bliskich maksymalnym możliwym do osiągnięcia.

Teoretycy już w latach 60. ubiegłego wieku twierdzili, że cząstki mogą uzyskiwać ogromne energie właśnie w falach uderzeniowych zanurzonych dodatkowo w silnych polach magnetycznych, generowanych na przykład przez gwiazdę neutronowa, która jest małą, lecz bardzo gęstą pozostałością po śmierci masywnej gwiazdy. Teraz, dzięki obrazom Chandry, widzimy to niejako "na żywo".

Dokładny opis mówi nam, że elektrony mogą uzyskać prędkości bliskie prędkości światła, dzięki temu, że są w stanie przechodzić przez czoło fali uderzeniowej wielokrotnie. Dzieje się to dzięki polu magnetycznemu, które zakrzywia ruch naładowanych elektronów, powodując ich ciągłe "nurkowanie" w fali.

Podobnie zachowują się także protony i jony, ale Chandra był w stanie rejestrować tylko światło rentgenowskie wysyłane przez elektrony.

Fala uderzeniowa nie tylko rozpędza cząstki, ale też sama jest źródłem ogromnych temperatur występujących na brzegu całej pozostałości. Astronomowie szacują, że ośrodek jest tam rozgrzany do temperatury aż 10 milionów stopni! To niewiele mniej niż we wnętrzu naszego Słońca, gdzie panuje temperatura 15 milionów stopni.(PAP)