Изучение с помощью космического телескопа «Ферми» (Fermi) остатков сверхновой Тихо в созвездии Кассиопеи дало астрономам ключ к разгадке тайны происхождения космических лучей. Это потоки субатомных частиц (по большей части, протонов), которые движутся в пространстве со скоростью, близкой к скорости света. О новом исследовании сообщает портал SPACE.com со ссылкой на статью в научном журнале Astrophysical Journal Letters.
До сих пор было неясно, где и как частицы, входящие в состав космических лучей, получают столь огромную энергию. Разобраться в этом мешал тот факт, что эти лучи легко отклоняются магнитными полями звёзд, а значит траектория их движения невообразимо сложна и определить её начальную точку практически невозможно. Была выдвинута гипотеза о том, что источником космических лучей являются сверхновые, и наблюдения «Ферми» подкрепляют это предположение.
Установленный на «Ферми» телескоп LAT (Large Area Telescope) зафиксировал мощное гамма-излучение, исходящее от остатков звезды Тихо. Будучи самым высокоэнергетичным и буквально всепронизывающим видом излучения, оно служит индикатором ускорения частиц, которое, по-видимому, и приводит к возникновению космических лучей. Взрыв сверхновой порождает ударную волну, ограниченную двумя магнитными полями. Последовательно «ударяясь» то об внешнее, то об внутреннее магнитное поле, подобно шарикам для пинг-понга, субатомные частицы, по-видимому, наконец приобретают достаточную энергию, чтобы вырваться из облака раскалённого газа в пространство — в виде космических лучей.
Энергии на это хватает, как правило, только у «молодых» остатков сверхновых, к которые испускают более высокоэнергетическое гамма-излучение. «Энергия гамма-лучей отражает энергию разогнанных частиц, которые производят его. Мы полагаем, что больше космических лучей будет испускаться в молодых объектах, так как их ударная волна и, соответственно, магнитные поля сильнее», — говорит соавтор исследования, Стефан Фанк (Stephan Funk) из Национальной лаборатории разгона частиц (SLAC National Accelerator Laboratory), США.
Вспышка сверхновой Тихо произошла в ноябре 1572 года (а точнее, свет от этого катаклизма долетел до нас именно тогда). Взрыв был столь ярким, что его можно было наблюдать с Земли невооруженным глазом. По светимости вспыхнувшая звезда даже превосходила Венеру — ближайшую к нам планету, отчетливо видимую на небосклоне. Это был настоящий переворот в картине мира людей XVI века: до тех пор они были уверены, что звёздное небо всегда неизменно.
Вспышку звезды наблюдал известный датский астроном Тихо Браге (Tycho Brahe), в честь которого она и была названа. Спустя 16 месяцев сверхновая прекратила светиться, и до середины XX века астрономы не могли найти её остатки. В 1952 году британский ученый Хэнбери Браун (Hanbury Brown) с помощью радиологического анализа обнаружил пропажу. А в 2008 году наземный телескоп «Субару» (Subaru Telescope), установленный на Мауна-Кеа, Гавайи, «засёк» отражение взрыва в межзвездных пылевых облаках.
Сверхновая Тихо находится на расстоянии 10 тыс. световых лет от Земли.
