SN1006 ist eine Supernova, die vor mehr als tausend Jahren beobachtet wurde. Die Chandra- und IXPE-Teleskope der NASA haben umfangreiche Studien dazu durchgeführt und wichtige Details über sein Magnetfeld und seine Teilchenbeschleunigung enthüllt, die uns helfen, die kosmische Strahlung zu verstehen.
Dieses neue Bild des Supernova-Überrests SN1006 kombiniert Daten des Imaging X-ray Polarization Explorer der NASA und des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA. Die roten, grünen und blauen Elemente spiegeln die von Chandra entdeckten Röntgenstrahlen niedriger, mittlerer und hoher Energie wider. In der oberen linken Ecke sind in Lila die IXPE-Daten dargestellt, die die Polarisation des Röntgenlichts messen, zusammen mit Linien, die die Auswärtsbewegung des Magnetfelds des Überrestes darstellen. Quelle: Röntgen: NASA/CXC/SAO (Chandra); NASA/MSFC/Nanjing University/P.Zhou et al. (IXPE); IR: NASA/JPL/CalTech/Spitzer; Bildverarbeitung: NASA/CXC/SAO/J.Schmidt
Als das Objekt, das heute als SN 1006 bekannt ist, am 1. Mai 1006 n. Chr. zum ersten Mal auftauchte, war es weitaus heller als die Venus und konnte wochenlang tagsüber sichtbar sein. Astronomen in China, Japan, Europa und der arabischen Welt dokumentierten die spektakuläre Sichtung, die später als Supernova erkannt wurde.
Als in den 1960er Jahren das Weltraumzeitalter anbrach, konnten Wissenschaftler Instrumente und Detektoren über der Erdatmosphäre starten, um das Universum bei Wellenlängen zu beobachten, die vom Boden blockiert waren, einschließlich Röntgenstrahlen. Der Überrest von SN1006 ist eine der schwächsten Röntgenquellen, die von Röntgensatelliten der ersten Generation entdeckt wurden.
Dieses neue Bild zeigt SN1006, wie es von den beiden aktuellen Röntgenteleskopen der NASA, dem Chandra X-ray Observatory und dem Imaging X-ray Polar Explorer (IXPE), beobachtet wurde. Im vollständigen Bild von SN1006 stellen Rot, Grün und Blau die von Chandra erfassten niedrigen, mittleren und hohen Energien dar. IXPE-Daten zur Messung der Polarisation von Röntgenlicht wurden in der oberen linken Ecke des Rests in Lila hinzugefügt. Die Linie in diesem Winkel stellt die Richtung des Magnetfeldes dar.
Vor diesem Ergebnis lieferten Röntgenbeobachtungen von SN1006 wichtige Beweise dafür, dass Supernova-Überreste Elektronen radikal beschleunigen können, was sie zur Hauptquelle der auf der Erde nachgewiesenen hochenergetischen kosmischen Strahlung macht. Chandras Beobachtungen von SN1006 zeigen, dass die Magnetfelder an den scharfen Kanten der Supernova-Überreste oben links und unten rechts fast zehnmal stärker sind als die umliegenden Gebiete. Dies erhöht die Fähigkeit von Teilchen, auf hohe Energien zu beschleunigen.
Die neuen Erkenntnisse von IXPE tragen dazu bei, die Theorie zu bestätigen und zu klären, dass die einzigartige Struktur von SN1006 mit der Richtung seines Magnetfelds zusammenhängt. Die Supernova-Explosionswelle passt am besten zu den Magnetfeldlinien an ihrem oberen linken und unteren rechten Rand und kann hochenergetische Teilchenströme effektiver in diese Richtungen senden.
Die Forscher sagen, dass die Ergebnisse einen Zusammenhang zwischen Magnetfeldern und dem Ausfluss energiereicher Teilchen aus dem Überrest belegen. Den Erkenntnissen von IXPE zufolge ist das Magnetfeld in der Hülle von SN1006 etwas unorganisiert, hat aber immer noch eine Vorzugsrichtung. Während die Stoßwelle der ursprünglichen Explosion das umgebende Gas durchdringt, richtet sich das Magnetfeld nach der Bewegung der Stoßwelle. Geladene Teilchen werden im Magnetfeld um den Ursprungsort der Supernova-Explosion gefangen und dort schnell beschleunigt. Diese beschleunigten hochenergetischen Teilchen übertragen wiederum Energie und halten das Magnetfeld stark und turbulent.
Ein Artikel, der diese Ergebnisse beschreibt, wurde am 27. Oktober 2023 im Astrophysical Journal veröffentlicht.
IXPE ist eine Zusammenarbeit zwischen der NASA und der italienischen Raumfahrtbehörde sowie Partnern und wissenschaftlichen Mitarbeitern in 12 Ländern. IXPE wird vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, geleitet. Ball Aerospace mit Hauptsitz in Broomfield, Colorado, verwaltet den Betrieb von Raumfahrzeugen in Zusammenarbeit mit dem Atmospheric and Space Physics Laboratory der University of Colorado in Boulder.
Das Marshall Space Flight Center der NASA verwaltet das Chandra-Programm. Das Chandra X-ray Center des Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert den wissenschaftlichen Betrieb in Cambridge, Massachusetts, und den Flugbetrieb in Burlington, Massachusetts.
Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily