超新星爆發遺蹟出現規則的X射線條紋

莫心海


【正見網2011年03月29日】

天文學家用錢德勒望遠鏡觀測第谷超新星找到證據,表明超新星爆發可以把粒子加速到超過人類加速器所能達到的能量的100倍。

第谷超新星位於銀河系,距離地球1萬3千光年,由丹麥天文學家第谷在1572年發現。天文學家用錢德勒望遠鏡觀測到這個超新星遺蹟有很多絲狀結構。理論分析認為在超新星爆發時,產生的衝擊波的前沿區磁場變得錯綜複雜,粒子的運動非常紊亂,高能帶電粒子來回反彈穿過磁場,每次穿越都獲得能量,從而獲得極高能量。那些高能量的帶電粒子在穿越磁場時(大多數是質子)將留下網狀的孔隙和隔開強弱不同的磁場區域的「密度牆」。

研究人員認為錢德勒望遠鏡發現的X-射線是磁場比周邊更錯綜複雜的動盪區域,並可能是理論上預期的「密度牆」。被束縛在這些區域的電子在沿著周圍的磁力線作螺旋運動時發出X射線。但是,理論沒法解釋規則而且幾乎呈周期性的X射線條紋。

「發現了這一排列整齊的條紋是一個巨大的驚喜,」研究組成員之一羅格斯大學物理學及天文學教授傑克.休斯(Jack Hughes)說。 「我們沒想到在這樣混亂的環境中竟出現這麼有序的結構。這可能意味著該理論是不完整的,或者還有別的我們不明白的東西。」

假設超新星遺蹟中的X射線條紋之間的間距對應最高能量的質子作螺旋運動的半徑,那麼對應的質子能量是大型強子對撞機質子能量的約100倍。這些能量相當於銀河系中產生的最高能量的宇宙射線。

參考資料:
http://chandra.harvard.edu/press/11_releases/press_032411.html

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