آتشپاره های کیهانی

* سخن از آتشپاره های* کیهانیست: "بچه تپ اختر"هایی که سیلی از پرانرژی ترین ذرات شناخته شده را از خود آزاد می کنند و سرچشمه ی تابش های کیهانی بسیار پرانرژی‌ای هستند که به زمین برخورد می کنند.

شاید تپ اختران سرچشمه ی پرتوهای کیهانی باشند
ذرات باردار با انرژی های دستکم 10 به توان 19 الکترون ولت، گاه به گاه به جو سیاره ی ما می خورند. از سال 2008 تاکنون، 5000 مورد توسط رصدخانه ی Auger در آرژانتین ردیابی شده است. سرچشمه ی این ذرات یک راز بوده است. یکی از کاندیدها، تپ اخترها یا پولسارها هستند - ستارگان اَبَرچگالی که در انفجارهای ابرنواختری شکل می‌گیرند- ولی مشخص نبوده که آیا ذراتی که می پراکنند، توانایی رد شدن از پوشش فشرده ی انفجاری پیرامون این ستارگان را دارند یا نه.

اکنون کی فنگ و همکارانش در دانشگاه شیکاگو، با مدل سازی از این ذرات، دریافته اند که چنین ذراتی در نخستین سال زندگی یک تپ اختر توانایی گریز از این پوشش را دارند. چرخش تپ اختر (که به تدریج کندتر می شود)، در نخستین سال زندگی آن هنوز آنقدر سریع هست که بتواند ذرات با انرژی بالا بگسیلد، و بقایای ابرنواختر هم به حد کافی در فضا پراکنده شده که به چنین ذراتی اجازه ی گریز دهد. به گفته ی فنگ: «احتمالن پرانرژی ترین ذرات از کوچک ترین ستارگان می آیند.»

"بچه های خشن"
اگر تپ اخترها چشمه ی پرتوهای فرا-پُرانرژی کیهانی باشند، این می تواند توضیحی باشد برای یک یافته ی معماگونه ی رصدخانه ی Auger. برخلاف بیشتر پرتوهای کم انرژی کیهانی، به نظر می رسد پرتوهای فرا-پرانرژی کیهانی از هسته ی اتم‌های سنگین، مانند آهن تشکیل شده باشند.

باور بر اینست که تپ اخترها -که هسته ی آن ها از نوترون تشکیل شده - ذرات بارداری مانند هسته ی آهن را در پوسته ی خود دارند. هنگامی که تپ اخترها می چرخند، میدان های الکترومغناطیسی‌شان باعث می شود این ذرات سنگین باردار رو به بیرون شتاب بگیرند. از آن جایی که هر هسته ی آهن 26 پروتون دارد، همه ی آن ها فشار میدان الکترومغناطیسی را حس می کنند، در نتیجه پرتوی کیهانی که تولید می شود، دارای انرژی بالاتر از یک تک پروتونِ پرتاب شده توسط تپ اختر خواهد بود.

آنجلا اولینتو از دانشگاه شیکاگو و یکی از اعضای گروه می گوید: «ما جستجو برای یافتن شتاب دهنده های پرانرژی کیهانی که دارای آهن بودند را آغاز کردیم، و به نظر می رسد تپ اخترها یک جایگاه بدیهی برای چنین شتاب دهنده هایی باشند.» جیم متیو از دانشگاه ایالتی لویزیانا در باتون روژ، و سخنگوی رصدخانه ی Auger هم با او موافق است: «تپ اخترها مطمئنن کوچولوهای پرخشونتی هستند.»

تپ اختران نزدیک
ولی موضوع می تواند فراتر از این رود. Auger پرتوهای کیهانی را به طور مستقیم ردیابی نکرد، بلکه بارانی از ذرات ثانویه را ردیابی کرد که در اثر برخورد پرتوهای کیهانی به جو زمین پدید آمده بودند. پس امکان دارد سیگنال های آشکار شده ناشی از هسته ی آهن نباشند بلکه تک پروتون هایی باشند که پیش تر، به روشی ناشناخته با ذرات جو بر هم کنش کرده باشند.

به گفته ی متیو، شاید روزی شانس آزمودن این را بیابیم که آیا واقعن تپ اخترها چشمه ی پرتوهای فرا-پرانرژی کیهانی هستند یا نه. تا به امروز، پرانرژی ترین پرتوهای کیهانی که توسط Auger اندازه گرفته شده اند، به نظر می رسد به طور برابر از همه سوی آسمان می آمده که نشان می دهد سرچشمه ی آن ها فراتر از کهکشان ماست و پیش از آن که به آشکارسازهای Auger برخورد کنند، توسط میدان های مغناطیسی کیهانی شکسته و راهشان کج شده. به این ترتیب امکان ندارد بتوان رد آن ها را گرفت و به سرچشمه ای همچون یک تپ اختر رسید.

ولی اگر روزی یک ابرنواختر در کهکشان خودمان منفجر شود و تپ اختری پدید آورد، در آن صورت به حد کافی نزدیک خواهد بود که Auger بتواند رد هر گونه پرتوی کیهانی را بگیرد و به آن تپ اختر برسد. چنان که متیو می گوید: «در آن صورت تنها هسته ی آهن بر سر ما خواهد بارید.»
----------------------------
* enfants terribles

واژه نامه:
enfant terrible -. pulsar - cosmic ray - Earth - Charged particle - Auger observatory - supernova - stellar shrapnel - Ke Fang - nuclei - heavy atom - iron - neutron - electromagnetic field - proton - Angela Olinto - Jim Matthews - galaxy - magnetic field

منبع: newscientist

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه