Οι κρυφές πηγές των κοσμικών ακτινών

του Κώστα Κέντζου

Από πού προέρχονται οι κοσμικές ακτίνες και τι τις κάνει τα σωματίδια με την υψηλότερη ενέργεια στο σύμπαν; Μέχρι πρόσφατα κανείς δεν ήξερε με σιγουριά.

Όπως ανακάλυψαν επιστήμονες, οι αστρικές εκρήξεις που ονομάζονται υπερκαινοφανείς (σουπερνόβα), λειτουργούν σαν επιταχυντές σωματιδίων, επιταχύνοντας τα πρωτόνια αρκετά, ώστε να τα μετατρέψουν σε κοσμικές ακτίνες.

Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Φέρμι ακτίνων-Γάμμα και το επίγειο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) ήταν τα πρώτα που παρατήρησαν το μετασχηματισμό αυτόν.

Το VLT μπόρεσε να δει μέσα στο ωστικό κύμα ενός υπερκαινοφανούς – την περιοχή όπου το υλικό από το άστρο που εξερράγη συγκρούεται με το αραιότατο υλικό του διαστρικού χώρου – και εντόπισε πρωτόνια που κινούνται με ταχύτητες 15,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα, δηλαδή τέσσερις φορές πιο γρήγορα από τα άτομα του αερίου γύρω τους. Κάτι πρέπει να τους δίνει την παραπάνω ενέργεια.

Την ίδια περίοδο, οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούσαν το τηλεσκόπιο Φέρμι ανακάλυψαν αυτό το «κάτι». Εξαιτίας του φορτίου του, ένα πρωτόνιο παγιδεύεται μέσα στο μαγνητικό πεδίο του σουπερνόβα.

Κινείται ακανόνιστα σ’ αυτό, περνώντας μερικές φορές το ωστικό κύμα προς τη μεριά του διαστρικού χώρου, κερδίζοντας ταχύτητα. Η ακανόνιστη κίνησή του συχνά το ξαναφέρνει μέσα στο διαστελλόμενο «κουκούλι» του υπερκαινοφανούς, με αποτέλεσμα να επιταχυνθεί και πάλι.

Αυτή η κίνηση μπρος – πίσω συνεχίζεται μέχρι το πρωτόνιο να κινείται με αρκετή ταχύτητα, ώστε να εκτοξευθεί στο Διάστημα ως κοσμική ακτίνα.

Αν και η κατανόηση της πηγής των κοσμικών ακτινών δεν τις εμποδίζει από το να χτυπάνε δορυφόρους και να προκαλούν προβλήματα στις τηλεπικοινωνίες και το σχετικό εξοπλισμό, λύνεται ένα επιστημονικό μυστήριο, που ίσως επιτρέψει να προστατευθούν καλύτερα οι διαστημικοί ταξιδιώτες του μέλλοντος από την έκθεσή τους στην κοσμική ακτινοβολία.