Supernovele ar putea ascunde cele mai puternice acceleratoare de particule din Univers

Large Hadron Collider (LHC), cel mai puternic accelerator de particule de pe planetă, poate furniza o cantitate uriașă de energie particulelor și ionilor, făcându-i să ajungă la 99,9999991% din viteza luminii.

Această energie este incredibilă, dar minusculă în comparație cu razele cosmice de energie înaltă care apar ocazional. Nu știm încă sursa acestor evenimente cosmice, dar un nou studiu vine cu o propunere îndrăzneață: răspunsul s-ar putea ascunde în urma supernovelor.

• O eroare în măsurarea supernovelor ar putea duce la rezolvarea misterului energiei întunecate
• O hartă genetică a bolii Alzheimer dezvăluie, în premieră, activitățile ascunse ale genelor

Recent, a fost observat un rest de supernovă perfect sferic. Aceasta s-ar putea datora lipsei de material interstelar dens în jurul său, dar este o excepție. De obicei, materialul ejectat cu viteză mare din supernove lovește mediul interstelar – și acolo s-ar putea produce „magia”.

Supernovele sunt evenimente extrem de puternice. Unele generează explozii intense de raze gamma care, pentru scurt timp, pot eclipsa întregul univers în raze gamma.

Aceste explozii pot fi atât de puternice încât lasă în urmă obiecte incredibil de dense, precum stele neutronice, găuri negre – sau chiar nimic, în cazul celor mai masive.

Explozii intense de raze gamma

De mult timp se presupune că aceste evenimente ar putea accelera razele cosmice până la energii extreme, dar observațiile rămășițelor de supernove nu au oferit dovezi clare ale acestor raze cosmice extreme.

Cercetătorii au realizat o simulare care sugerează că este posibil ca supernovele să acționeze ca acceleratoare de particule, lansând raze cosmice la energii de ordinul petaelectronvolților. Asta înseamnă de cel puțin 100 de ori mai mult decât energia produsă de LHC.

Pentru aceasta, este necesar ca steaua să-și piardă materialul înainte de explozie – un fenomen comun în cazul multor tipuri de supernove, scrie IFLScience.

Stelele evoluate sunt foarte mari, iar gravitația lor nu mai reține eficient straturile exterioare. Cu toate acestea, materialul ejectat nu trebuie să se disperseze prea mult – densitatea mare este esențială pentru procesele de accelerare.

Supernovele sunt evenimente extrem de puternice

După explozia stelei, materialul stelar este aruncat spre această „coajă” densă. Coliziunea creează unde de șoc. Câmpurile magnetice se intensifică până la energii extreme, accelerând particulele. Aceste particule interacționează între ele, acumulând și mai multă energie, până când scapă din restul supernovei cu o viteză incomparabilă.

Pe măsură ce materialul din restul supernovei continuă să se extindă, tot ansamblul pierde energie, iar razele cosmice generate sunt mai puțin energetice. Pentru a detecta raze cosmice cu asemenea energii și a le corela cu o supernovă anume, ar trebui să fie una recentă și apropiată. Dar nu a fost surprins un astfel de eveniment de mult timp. Așadar, originea unor fenomene extreme precum cel mai energetic neutrino cosmic rămâne un mister.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Astronomii au găsit rămășițe masive de supernovă uimitor de aproape de Pământ

O supernovă în formă de păpădie, regăsită după aproape un mileniu

O supernovă descoperită cu Telescopul Webb confirmă constanta lui Hubble

Telescopul Webb a reușit să surprindă o fotografie de înaltă rezoluție cu supernova Cassiopeia A