Chinese wetenschappers wijzen de oorsprong van de Melkweg aan op hoogenergetische kosmische straling

Ze zeiden dat de aanwezigheid van een belachtige structuur – ongeveer 10 miljoen keer groter dan ons zonnestelsel – zou kunnen verklaren hoe de hoogenergetische gammastraling in de Melkweg ontstond, in tegenstelling tot eerdere theorieën over hun oorsprong.

“Dit is de eerste superversneller voor kosmische straling die is geïdentificeerd”, vertelde corresponderende auteur Cao Chen, een professor aan het Instituut voor Hoge Energie Fysica van de Chinese Academie van Wetenschappen, aan het officiële persbureau Xinhua.

Kosmische straling zijn geladen deeltjes die zich met ongeveer de snelheid van het licht door de ruimte bewegen. Hoewel ze meer dan 100 jaar geleden werden ontdekt, weten wetenschappers nog steeds niet zeker hoe de stralen die de aarde bereiken, worden gevormd en waar ze vandaan komen.

Een nieuwe kaart van de Melkweg, ontwikkeld door Chinese wetenschappers, daagt theorieën over kosmische straling uit

Eerdere energiespectra van kosmische straling vertoonden een buigpunt op een energieniveau van 1 peta-elektronvolt (PeV) – de ‘knie’ genoemd vanwege zijn vorm in de grafieken.

Cao vertelde aan Sichuan News Network dat men denkt dat kosmische straling met een energie van minder dan 1 PeV afkomstig is van binnen de Melkweg, terwijl wordt aangenomen dat stralen met een energie hoger dan dit punt afkomstig zijn van buiten onze Melkweg.

In 2020 ontdekte Lasso echter zeer hoogenergetische fotonen gegenereerd door kosmische straling met een energie van meer dan 1 PeV afkomstig van Cygnus. Het laatste artikel beschrijft hoe deze stralen zich hadden kunnen vormen.

De onderzoekers ontdekten dat de belachtige structuur in het stervormingsgebied van het sterrenbeeld Cygnus heet

In het midden van de bel identificeerde het team een ​​massieve sterrenhoop, Cygnus OB2 genaamd, die veel hete jonge sterren bevat, waarvan sommige met oppervlaktetemperaturen van meer dan 35.000 graden Celsius – wat mogelijk een superversneller van kosmische straling is.

Volgens het artikel worden de structuur en het energiespectrum van de bel “redelijk gereproduceerd door aan te nemen dat er een deeltjesversneller in de kern aanwezig is.”

Een Chinees observatorium ontdekt kosmisch licht dat de wetten van de natuurkunde zou kunnen herschrijven

De kosmische stralingsversneller is in staat kosmische straling de interstellaire ruimte in te pompen met energieën van 10 tot 25 PeV, die botsen met interstellair gas en de waargenomen fotonen produceren met energieën van 1 PeV en hoger.

Cao vertelde aan Sichuan News Network dat de sterren in de sterrenhoop een stralingsintensiteit hebben die “100 tot een miljoen keer groter is dan de stralingsintensiteit van de zon.” Materiaal dat door stralingsdruk van het oppervlak van sterren wordt geblazen, creëert snelle winden die in botsing komen met de interstellaire media en zo een deeltjesversneller vormen.

“Nadat de versneller is gevormd, worden de microscopisch kleine deeltjes die worden gedomineerd door protonen versneld tot extreem hoge energieën, de kosmische straling die we op aarde waarnemen”, zei Cao.

De onderzoekers ontdekten dat de gassen rond de bellenstructuur verband houden met de intensiteit van gammastraling die wordt gegenereerd door de versnelling van hoogenergetische deeltjes in de interstellaire ruimte.

“Een sterke veronderstelling is dat elke bron van kosmische straling in onze Melkweg zo’n bel of halo van kosmische straling heeft”, schreven ze in de krant.

Cao vertelde aan Sichuan News Network dat de voortplantingssnelheid van kosmische straling veel langzamer was dan verwacht – 100 keer lager dan eerder werd gedacht – waardoor onderzoekers de bel konden observeren.

“Naarmate de observatietijd toeneemt, wordt verwacht dat Lasso meer kosmische stralingssuperversnellers zal detecteren”, zei hij in het Xinhua-rapport. Cao voegde eraan toe dat hij hoopt dat verdere ontdekkingen 'het eeuwenoude mysterie van de oorsprong van kosmische straling zullen oplossen'.

De bevindingen hebben “uiterst relevante gevolgen voor onze beschrijving van het transport van kosmische straling in de Melkweg”, zegt Elena Amato, een astrofysicus van het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica.