L'Observatoire Chandra X-Ray a jeté un regard neuf et profond à l'intérieur du Tycho Supernova Remnant et a trouvé un motif de «rayures» de rayons X. Malgré la nature tridimensionnelle de cette image incroyable, rien de tel que ces caractéristiques en forme de rayures n'a jamais été vu auparavant dans les restes d'une étoile qui explose, mais les astronomes croient qu'ils pourraient expliquer comment certains rayons cosmiques sont créés. De plus, les bandes fournissent un support pour une théorie sur la façon dont les champs magnétiques peuvent être considérablement amplifiés dans les ondes de souffle de supernova.
Les rayons cosmiques sont constitués d'électrons, de positrons et de noyaux atomiques et ils bombardent constamment la Terre. Dans leur voyage proche de la vitesse de la lumière à travers la galaxie, les particules sont déviées par des champs magnétiques, qui brouillent leurs chemins et masquent leurs origines. On pense depuis longtemps que les restes de supernova sont la source des rayons cosmiques, jusqu'au «genou» du spectre des rayons cosmiques à 10 ^ 15 eV, mais jusqu'à présent, aucune source spécifique n'a été localisée.
En 2010, le télescope à rayons gamma de Fermi a trouvé des preuves - également de restes de supernova - où un rayonnement est émis un milliard de fois plus énergétique que la lumière visible.
Mais les bandes vues par Chandra, montrées ci-dessus en rayons X à haute énergie (bleu), sont considérées comme des régions où la turbulence est plus grande et les champs magnétiques plus emmêlés que les zones environnantes. Les électrons sont piégés dans ces régions et émettent des rayons X en spirale autour des lignes de champ magnétique. Des régions avec une turbulence et des champs magnétiques accrus étaient attendues dans les restes de supernova, mais le mouvement des particules les plus énergétiques - principalement des protons - devrait laisser un réseau désordonné de trous et de parois denses correspondant respectivement aux régions faibles et fortes des champs magnétiques.
Par conséquent, la détection de rayures a été une surprise.
La taille des trous devait correspondre au rayon du mouvement en spirale des protons de plus haute énergie dans le reste de la supernova. Ces énergies égalent les énergies les plus élevées de rayons cosmiques qui seraient produites dans notre galaxie. L'espacement entre les bandes correspond à cette taille, ce qui prouve l'existence de ces protons extrêmement énergétiques.
«Nous interprétons les bandes comme une preuve de l'accélération des particules près du genou du spectre CR dans les régions de turbulence magnétique améliorée, tandis que le motif hautement ordonné observé de ces caractéristiques constitue un nouveau défi pour les modèles d'accélération de choc diffusif», écrit Kristoffer A Eriksen et son équipe dans leur article, "Evidence For Particle Acceleration to the Knee of the Cosmic Ray Spectrum in Tycho's Supernova Remnant."
Source: Chandra
