الجسيمات عالية الطاقة تسمى الأشعة الكونية تقصف الأرض باستمرار من جميع الاتجاهات ، ويعتقد أنها تأتي من موجات الانفجار من بقايا السوبرنوفا. الفرق صغير للغاية ، ولكن إذا تم تسريعها من نفس الحدث ، فيجب أن تكون السرعات هي نفسها.
PAMELA ، الحمولة الناجم عن استكشاف المواد المضادة والفيزياء الفلكية الخفيفة ، على متن القمر الصناعي الروسي Resurs-DK1 الذي يدور حول الأرض. يستخدم مطياف مغناطيسي دائم إلى جانب مجموعة متنوعة من أجهزة الكشف المتخصصة لقياس وفرة وأطياف الطاقة من إلكترونات الأشعة الكونية والبوزيترونات والبروتونات المضادة والنوى الخفيفة عبر نطاق كبير جدًا من الطاقة من 50 ميجا فولت إلى مئات من الجيو.
تمامًا كما يستخدم الفلكيون الضوء لعرض الكون ، يستخدم العلماء الأشعة الكونية المجرية لمعرفة المزيد حول تكوين مجرتنا وهيكلها ، وكذلك لمعرفة كيف يمكن لأشياء مثل كيفية تسريع النوى إلى سرعة الضوء تقريبًا.
يقول أوسكار أدرياني وزملاؤه الذين يستخدمون أداة PAMELA إن نتائجهم الجديدة تمثل تحديًا لفهمنا الحالي لكيفية تسريع ونشر الأشعة الكونية. يكتب الفريق في ورقتهم: "نجد أن الأشكال الطيفية لهذين النوعين مختلفة ولا يمكن وصفها جيدًا بقانون قوة واحد". "تتحدى هذه البيانات النموذج الحالي لتسارع الأشعة الكونية في بقايا السوبرنوفا متبوعًا بالانتشار المنتشر في المجرة".
وبدلاً من ذلك ، يخلص الفريق إلى أن تسارع وانتشار الأشعة الكونية يمكن التحكم فيهما من خلال عمليات غير معروفة ومعقدة الآن.
تقوم بقايا المستعر الأعظم بتوسيع سحب الغاز والمجالات المغناطيسية ويمكن أن تستمر لآلاف السنين. داخل هذه السحابة ، يتم تسريع الجسيمات عن طريق الارتداد ذهابًا وإيابًا في المجال المغناطيسي للبقايا ، وتكتسب بعض الجسيمات طاقة ، وفي النهاية تبني سرعة كافية بحيث لم تعد البقية قادرة على احتوائها ، وتهرب إلى المجرة كأشعة كونية.
أحد الأسئلة الرئيسية التي يأمل العلماء في الإجابة عليها باستخدام بيانات PAMELA هو ما إذا كانت الأشعة الكونية تتسارع باستمرار طوال حياتها ، أو ما إذا كان التسارع يحدث مرة واحدة فقط ، أو إذا كان هناك أي تباطؤ.
يقول العلماء أن تحديد التدفقات في نوى البروتون والهيليوم سيعطي معلومات حول الكون المبكر وكذلك أصل وتطور المواد في مجرتنا.
يأمل Adriani وفريقه في الكشف عن مزيد من المعلومات مع PAMELA للمساعدة في فهم أصول الأشعة الكونية بشكل أفضل. يقولون أن المساهمات المحتملة يمكن أن تكون من مصادر مجرة إضافية ، مثل النجوم النابضة أو المادة المظلمة.
المصدر: العلوم
