Ударная волна самого яркого космического взрыва, когда-либо виденного невооруженным глазом в обозримой истории человечества, открывает секреты происхождения загадочных космических лучей.
Ту вспышку можно было увидеть с любой точки земного шара весной 1006 года. В своей высшей точке сверхновая SN 1006, находящаяся на расстоянии 7100 световых лет от Земли, равнялась своим свечением одной четвертой части яркости Луны. Этого света было бы достаточно для отбрасывания теней и даже для чтения книг в полночь. Ее можно было заметить над южным горизонтом ночного неба, в созвездии Волка.
Два новых исследования обнаружили, что ударные волны, идущие от таких сверхновых звезд, несут ответственность за возникновение космических лучей.
Космические лучи несут на Землю огромные количества энергии, пробивая любые заслоны, которые когда-либо были созданы человечеством. Этот факт очень важен, учитывая то, что мы живем во времена, предшествующие пилотированным космическим миссиям далеко за пределами защитного влияния земной атмосферы. Такое излучение способно, например, нанести вред мозгу астронавтов, находящихся в открытом космосе, посредством ускорения в развитии болезни Альцгеймера.
Слад’яна Николич, астрофизик Института Астрономии Макса Планка (Гейдельберг, Германия), вместе со своими коллегами, использовала Очень Большой Телескоп Южноевропейской Обсерватории (Чили) для детального изучения остатков SN 1006 в 133 небесных направлениях. Они применили технику под названием спектроскопия единицы интегрального поля, которая позволяет определить тип излучения, идущий от ударной волны, а также место, откуда катится сама волна. Вся информация выводится в форме картинки с высоким разрешением. Их наблюдения привели к формированию так называемого «куба данных».
«Идея поработать над чем-то новым, чем-то неизвестным и непредсказуемым возбуждает и притягивает к себе интерес», говорит Николич в интервью «У использованного нами инструмента высокое пространственное разрешение, а также порядок величин, превышающий показатели всех приборов в предыдущих исследованиях потоков оптической ударной волны. Такая точность дает возможность глубже заглянуть внутрь самого ударного процесса».
Ученые сконцентрировали свое внимание на северо-западной окраине остатков, обладающей самым ярким волновым излучением. Их данные говорят о наличие в нем протонов, потенциально способных стать источником высокоэнергетических космических лучей. Эти протоны зовут «сверхтермическими», поскольку их скорость превышает ожидания по причине высокой температуры вещества.
Газовая оболочка вспышки, известная как остаток сверхновой, движется со скоростью 3,6 миллиона километров в час, порождая ударную волну, раскаляющую межзвездный газ.
«Остатки сверхновой считаются предприятиями по производству космических лучей», говорит Николич, ведущий автор исследования опубликованного 14 февраля 2013 года.
В отдельном исследовании, проведенном параллельно, другая команда ученых сообщила о находке окончательных доказательств того, что космические лучи создаются ударной волной, идущей от сверхновой.
Отчет об этом исследовании можно найти в последнем выпуске журнала «Наука».