Возможные источники
галактических космических лучей
12
Ускорение КЛ сверхновыми
13
Возможные источники галактических космических лучей
SN 1987A — сверхновая звезда, вспыхнувшая на окраине туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике- спутнике Млечного Пути, приблизительно в 51,4 килопарсека (168 тысяч световых лет) от Земли. Свет вспышки достиг Земли 23 февраля 1987 года. Поскольку это была первая сверхновая, наблюдавшаяся в 1987 году.
В максимуме, достигнутом в мае 1987 года, она была видимой невооружённым глазом.
14
Возможные источники ГКЛ
Вспышка СН
15
Возможные источники галактических космических лучей
Проблема происхождения космических лучей состоит в поиске ответа на вопрос в каких объектах и посредством каких процессов происходит формирование наблюдаемого энергетического спектра космических лучей.
Поскольку взрывы сверхновых в Галактике обеспечивают темп энерговыделения, достаточный для создания наблюдаемой плотности энергии космических лучей, а процесс регулярного ускорения заряженных частиц ударными волнами от вспышек сверхновых обеспечивает формирование спектра требуемой формы и амплитуды, есть основания считать галактические остатки сверхновых источником космических лучей с энергиями .
16
Возможные источники галактических космических лучей
Для того чтобы сделать на этот счет обоснованное заключение требуются наблюдательные свидетельства того, что в галактических остатках сверхновых протекает генерация высокоэнергичных заряженных частиц с требуемой эффективностью. Такие свидетельства можно получить, регистрируя нетепловое излучение, производимое заключенными в остатке сверхновой ускоренными космическими лучами.
В качестве примера такого рода свидетельства может служить остаток сверхновой SN 1006, расположенный на расстоянии 2.3 кпк. Этот остаток является относительно молодым: взрыв сверхновой, зафиксированный в древнекитайских исторических хрониках, произошел в 1006 году.
17
Возможные источники галактических космических лучей
Ожидается, что в этом остатке интенсивно протекает процесс ускорения заряженных частиц порожденной при взрыве сверхновой звезды ударной волной. Это хорошо подтверждено результатами наблюдений: из остатка сверхновой SN 1006 зарегистрировано излучение нетепловой природы во всех диапазонах длин волн, в радио, рентгеновском и гамма-диапазонах.
Результаты теоретического расчета потока нетеплового излучения остатка сверхновой SN 1006, хорошо согласуются с измерениями. Этот пример подтверждает, что галактические сверхновые действительно производят большую часть наблюдаемых космических лучей. Для окончательного заключения требуются более детальное измерение спектра излучения остатка SN 1006 в гамма-диапазоне, что может быть достигнуто более светосильными установками следующего поколения.
18
Возможные источники галактических космических лучей
Поток энергии нетеплового излучения остатка сверхновой SN 1006 как функция энергии фотонов. Сплошными кривыми показан теоретически рассчитанный поток.
При энергиях <1 МэВ излучение имеет синхротронную природу и производится электронной компонентой ускоренных частиц; при >1 МэВ излучение производится нуклонной компонентой ускоренных частиц. Приведены также результаты измерения потока в радиодиапазоне (< эВ); рентгеновское излучение, измеренное космической обсерваторией Suzaku и гамма-излучение сверхвысоких энергий, измеренное установкой HESS.
19
Возможные источники галактических космических лучей
Помимо этого требуется наличие нескольких (не менее десяти) таких объектов, для которых с необходимой точностью выполнены измерения потоков излучения во всех диапазонах. Имеющихся на сегодня таких остатков (их шесть: SN 185, SN 1006, SN 1054, SN 1572 и SN 1604, SN 1987A ) с учетом качества измерений, пока не достаточно, хотя все они в той или иной мере подтверждают, что космические лучи вплоть до энергии производятся в остатках сверхновых. Расчеты спектров космических лучей, ускоренных в остатках сверхновых за все время их эволюции, также хорошо согласуются с имеющимися измерениями в области энергий
Таким образом, имеющиеся измерения свидетельствуют о том, что космические лучи с энергиями вплоть до производятся в галактических остатках сверхновых. Помимо дальнейшего накопления наблюдательных данных, необходимых для исчерпывающего подтверждения этого факта, дальнейшие исследования должны ответить на вопрос о том, какие объекты являются источниками космических лучей с энергиями
Остаток сверхновой SN 1604, композиция изображений в видимом, инфракрасном и рентгеновском диапазоне в условных цветах, сделанных телескопами «Хаббл», «Спитцер» и «Чандра».
20
Двойные звёзды
21