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Cassiopeia A oder wie rein relativistischer Flipper Elektronen beschleunigt

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Ein außergewöhnliches Bild des weltraumbasierten Chandra Röntgenstrahlobservatorium zeigt Cassiopeia A (oder kurz Cas A), dem jüngsten Supernovaüberrest in der Milchstraße, über 10.000 Lichtjahre von uns entfernt.

Neue Analysen zeigen, das dieser Supernovaüberrest sich wie ein relativistischer Flipper verhält und Elektronen auf gigantische Energieniveaus beschleunigt. Die blauen büschelartigen Bögen im Bild sind die Regionen, wo dies stattfindet und es handelt sich hierbei um eine expandierende Schockwelle die durch die Explosion entstanden ist. Das grüne und rote Material sind dabei die Überreste des Sterns die durch die Supernova auf mehrere Millionen Grad Celsius aufgewärmt wurden.

Astronomen benutzten diese Daten, um zum ersten Mal eine Karte der Elektronenbewegungen in einem Supernovaüberrest zu erstellen. Die Auswertung dieser Daten brachte dabei ans Licht, das diese bis an das theoretische Limit (die Lichtgeschwindigkeit) herangeführt werden. Und auch Ionen und Neutronen, welchen einen Großteil der kosmischen Strahlung ausmachen, werden auf ähnliche weise beschleunigt. Deshalb glauben die beteiligten Wissenschaftler handfeste Beweise dafür gefunden zu haben, dass Supernovaüberreste eine Schlüsselrolle bei der kosmischen Strahlung spielen.

Man glaubt das die geladenen Partikel auf verdrehte magnetische Felder treffen die wie die Bumper bei einem Flipper wirken und diese Teilchen auf enorme Geschwindigkeiten beschleunigen. Und typischerweise treffen diese Teilchen auf einige hundert diese „Schläger“ bevor sie die Schockfront erreichen. Chandras Daten deuten sogar darauf hin, das die Teilchen wenigstens 200 dieser Begegnungen gehabt haben.

Die Wissenschaftler schätzen, das es wenigstens 200 Jahre dauert normale Elektronen auf das Energieniveau der kosmischen Strahlung zu bringen, aber nur 50 Jahre um die energiereichsten Elektronen auf ihre Maximalgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Quelle: Chandra X-Ray Observatory Center

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