हालैको खगोलीय अवलोकनले पल्सर Geminga को वरपरबाट निस्कने धेरै उच्च-ऊर्जा गामा किरणहरूको उपस्थिति रेकर्ड गर्यो। यो मापन 100 ट्रिलियन इलेक्ट्रोन भोल्टको अंकमा पुग्यो, जुन यस विशिष्ट प्रकारको खगोलीय घटनाको लागि रेकर्ड गरिएको उच्चतम ऊर्जा दायरा प्रतिनिधित्व गर्दछ।
अध्ययन लक्ष्य Terra बाट लगभग 800 प्रकाश-वर्ष टाढा स्थित छ, Gêmeos को नक्षत्रमा स्थित छ। Esta न्युट्रोन तारा ऐतिहासिक रूपमा वैज्ञानिक समुदायले पुरा रातको आकाशमा देखिने गामा विकिरणको दोस्रो चम्किलो स्रोतको रूपमा मान्यता पाएको छ।
सङ्कलन गरिएको डाटाले गहिरो ठाउँमा हुने चरम कण प्रवेग प्रक्रियाहरूमा प्रत्यक्ष विन्डो प्रदान गर्दछ। यी उत्सर्जनहरू म्यापिङले ब्रह्माण्डको माध्यमबाट यात्रा गर्ने ब्रह्माण्ड किरणहरूको उत्पत्ति, संरचना र व्यवहारको बारेमा आधारभूत जवाफहरू प्रदान गर्दछ।
Tibete पूर्वाधारमा अवलोकन गतिशीलता
यी उच्च-ऊर्जा संकेतहरूको कब्जा AS-गामा प्रयोगको पूर्वाधारद्वारा सम्भव भएको थियो, Tibete को स्वायत्त क्षेत्रमा 4,300 मिटरको उचाइमा अवस्थित अन्तर्राष्ट्रिय वैज्ञानिक स्थापना। कम्प्लेक्सले सतह डिटेक्टरहरूको विशाल नेटवर्क सञ्चालन गर्दछ जुन भूमिगत Cherenkov वाटर म्युओन सेन्सरहरू छन् जुन ब्रह्माण्डीय विकिरण पृथ्वीको वायुमण्डलमा पुग्दा उत्पन्न हुने माध्यमिक कणहरूको वायुमण्डलीय शावर क्याप्चर गर्न डिजाइन गरिएको छ।
यी माध्यमिक कणहरूको कोण, वितरण र ऊर्जाको विश्लेषण गरेर, अन्वेषकहरूले पृथ्वीको वातावरणमा प्रवेश गर्नु अघि गामा किरणहरूको प्रक्षेपवक्र र मूल शक्तिलाई सही रूपमा पुनर्निर्माण गर्न सक्षम छन्। स्थापनाको उच्च उचाइले वायुमण्डलीय क्यास्केडको समयमा जानकारीको हानिलाई कम गर्छ, जबकि भूमिगत सेन्सरहरूले पृष्ठभूमि हस्तक्षेपलाई फिल्टर गर्दछ, Gêmeos तारामंडलबाट उत्पन्न हुने संकेतहरूको सफा पढ्न अनुमति दिन्छ।
कण व्यवहार र चुम्बकीय क्षेत्र
ब्रह्माण्ड किरणहरू अनिवार्य रूपमा अत्यधिक ऊर्जावान चार्ज कणहरू हुन् जसले पृथ्वीको वातावरणमा निरन्तर बमबारी गर्दछ। ब्रह्माण्डको माध्यमबाट यसको गतिशीलताको भौतिक प्रकृतिको कारण यसको सही उत्पत्ति आधुनिक खगोल भौतिकीमा सबैभन्दा ठूलो प्रश्नहरू मध्ये एक हो।
किनभने तिनीहरूसँग विद्युतीय चार्ज छ, यी कणहरूले आकाशगंगामा फैलिएको इन्टरस्टेलर चुम्बकीय क्षेत्रहरूसँग प्रत्यक्ष अन्तरक्रिया गर्छन्। Esta अन्तरक्रियाले तिनीहरूको ट्र्याजेक्टोरीहरूलाई निरन्तर रूपमा मोडिन्छ, एक अराजक मार्ग सिर्जना गर्दछ जसले तिनीहरूलाई उत्पन्न गर्ने स्रोतमा सिधा रेखामा ट्र्याक गर्न असम्भव बनाउँछ।
यस प्राविधिक सीमिततालाई पार गर्न, गामा किरणहरूको अवलोकन सबैभन्दा प्रभावकारी पद्धतिगत विकल्पको रूपमा देखिन्छ। चार्ज गरिएका कणहरूको Diferente, गामा विकिरण फोटानहरू मिलेर बनेको हुन्छ, जसमा कुनै विद्युतीय चार्ज हुँदैन र अन्तरिक्षको माध्यमबाट बिल्कुल सीधा रेखामा यात्रा गर्दछ।
यी फोटोनहरूले प्रत्यक्ष सन्देशवाहकको रूपमा कार्य गर्दछ, ठ्याक्कै चरम एक्सेलेरेशन घटनाहरू भएको स्थानमा औंल्याउँदै। Eles उत्पन्न हुन्छ जब अत्यधिक ऊर्जावान इलेक्ट्रोनहरू वरपरका न्यून-ऊर्जा फोटानहरूसँग टकराउँछन्, उल्टो Compton स्क्याटरिङ भनेर चिनिने प्रक्रियामा बलको ठूलो मात्रामा स्थानान्तरण गर्दछ।
तारकीय रेडियोधर्मी हलोको गठन
Geminga एक पुरानो पल्सर हो, अनुमानित 300,000 वर्ष पुरानो, यसको तीव्र घूर्णन र विकिरण बीम को तीव्र उत्सर्जन द्वारा विशेषता। यो घने तारकीय कोर वरिपरि, निष्कासित प्लाज्माले हिंस्रक हावा बनाउँछ जुन मूल सुपरनोभाको अवशेषसँग निरन्तर टकराउँछ।
यो निरन्तर टक्कर एक विशाल प्राकृतिक कण गतिवर्धक जस्तै कार्य गर्दछ, इलेक्ट्रोन र पोजिट्रोन चरम गतिमा धकेल्छ। यस अन्तरक्रियाको परिणाम भनेको पल्सर विन्ड नेबुलाको गठन हो, जुन मृत ताराको वरिपरि गामा किरणहरूको विशाल, रिंग-आकारको हलोको रूपमा दृश्यात्मक रूपमा प्रकट हुन्छ।
ऊर्जा सीमा र स्पेस एक्सेलेरेशन
यस हेलोको हालैको म्यापिङले देखाएको छ कि जब ऊर्जा 100 TeV बाधा नाघ्यो भने गामा किरणहरूको तीव्रता एकदमै कम हुन्छ। Esta विशिष्ट मापनले Geminga नेबुला भित्र इलेक्ट्रोन एक्सेलेरेशनको महत्वपूर्ण सीमा स्थापित गर्दछ, भौतिक मोडेलहरूको लागि सटीक गणितीय प्यारामिटर प्रदान गर्दछ।
यस ऊर्जा छतको परिभाषा विभिन्न आकाशीय पिण्डहरूले आफ्नो आन्तरिक शक्तिहरूलाई कसरी व्यवस्थापन गर्छन् भन्ने कुरा बुझ्नको लागि कोसेढुङ्गा हो। यी संख्याहरूलाई अन्य स्रोतहरूसँग तुलना गर्दा, जस्तै Nebulosa र Caranguejo, जुन petaelectronvolt मापनमा पुग्छ, त्यो उमेर र वरपरको वातावरणले पल्सरको गति बढाउने क्षमतालाई प्रत्यक्ष रूपमा देखाउँछ।
इलेक्ट्रोन अवधारण र प्रसार गुणांक
मापनद्वारा विस्तृत गरिएको अर्को पक्षमा ताराको तुरुन्तै नजिकको क्षेत्रमा फैलावट गुणांक समावेश छ। Este अनुक्रमणिकाले ब्रह्माण्ड किरण कणहरू स्थानीय चुम्बकीय अशान्तिबाट बच्न र खुला ठाउँमा फैलिने गति र सहजता निर्धारण गर्छ।
डेटाले Geminga को वरिपरि फैलावट दर बाँकी अन्तरतारकीय माध्यममा अवलोकन गरिएको मानक मानको एक सयौं मात्र हो भनेर संकेत गर्छ। Este अत्यन्त कम संख्याले त्यो विशिष्ट क्षेत्र भित्र कण गतिशीलतामा गम्भीर दमनलाई संकेत गर्दछ।
व्यावहारिक सर्तहरूमा, यसको मतलब पल्सरले उत्पन्न गरेको इलेक्ट्रोन र पोजिट्रोनहरू प्रायः यसको वरिपरि फसेका छन्। स्थानीय चुम्बकीय संरचनाले ग्यालेक्सीको बाँकी भागमा यो अत्यधिक ऊर्जावान सामग्रीको द्रुत फैलावटलाई रोकेर कन्टेन्मेन्ट बाधाको रूपमा कार्य गर्दछ।
खगोल भौतिकी मा अतिरिक्त पोजिट्रोन को संकल्प
यस गहन कण अवधारण क्षमताको खोजले सौर्यमण्डलमा पुग्ने एन्टिमेटरको मात्राको सम्बन्धमा खगोलीय अवलोकनहरूमा लामो समयदेखि रहेको विसंगति समाधान गर्न हराएको टुक्रा प्रदान गर्दछ। Durante दशकहरूमा, Terra को कक्षामा उपकरणहरूले ब्रह्माण्ड किरण प्रसारको मानक सैद्धान्तिक मोडेलले व्याख्या गर्न सक्ने भन्दा धेरै उच्च-ऊर्जा पोजिट्रोनको मात्रा पत्ता लगाए। Geminga जस्ता पुरातन पल्सरहरूले यी कणहरूलाई बिस्तारै सहस्राब्दीमा छोड्ने ठूला जालहरूको रूपमा सञ्चालन गर्ने पुष्टि यस अतिरिक्तलाई औचित्य दिन आवश्यक गणितीय मोडेलहरूसँग पूर्ण रूपमा पङ्क्तिबद्ध छ। फँसिएका पोजिट्रोनहरूको ढिलो प्रसारले एन्टिमेटरको स्थिर र ढिलाइ भएको प्रवाह सिर्जना गर्दछ, स्थलीय उपकरणहरूद्वारा क्याप्चर गरिएको विसंगत रीडिंगहरू र निश्चित रूपमा पल्सर पवन नेबुलाको गतिशीलतालाई ग्रहको छिमेकलाई नुहाउने ब्रह्माण्ड विकिरणको संरचनासँग जोड्दछ।
गहिरो ठाउँको निरन्तर म्यापिङ
यी डेटाको समेकनले ग्यालेक्टिक छिमेकमा उच्च-ऊर्जा घटनाहरूको अवलोकनको लागि नयाँ मानक सेट गर्दछ। समान स्रोतहरूको निरन्तर अनुगमनले Via Láctea मा अवस्थित प्राकृतिक गतिवर्धकहरूको विस्तृत नक्सा सिर्जना गर्न अनुमति दिनेछ, जसले ब्रह्माण्डलाई नियन्त्रण गर्ने चरम भौतिक विज्ञानको बुझाइलाई परिष्कृत गर्दछ।