Các hạt năng lượng cao được gọi là các tia vũ trụ liên tục bắn phá Trái đất từ mọi hướng, và được cho là đến từ các vụ nổ của tàn dư siêu tân tinh. Sự khác biệt là cực kỳ nhỏ, nhưng nếu chúng được tăng tốc từ cùng một sự kiện, tốc độ sẽ giống nhau.
PAMELA, Tải trọng cho Thám hiểm chống vật chất và Vật lý thiên văn hạt nhân nhẹ, đang ở trên vệ tinh quay quanh Trái đất Resurs-DK1 của Nga. Nó sử dụng máy quang phổ nam châm vĩnh cửu cùng với nhiều máy dò chuyên dụng để đo mức độ phong phú và phổ năng lượng của các tia điện tử vũ trụ, positron, phản proton và hạt nhân ánh sáng trong phạm vi năng lượng rất lớn từ 50 MeV đến hàng trăm GeV.
Giống như các nhà thiên văn học sử dụng ánh sáng để quan sát Vũ trụ, các nhà khoa học sử dụng các tia vũ trụ thiên hà để tìm hiểu thêm về thành phần và cấu trúc của thiên hà của chúng ta, cũng như tìm hiểu làm thế nào những thứ như hạt nhân có thể tăng tốc đến gần tốc độ ánh sáng.
Oscar Adriani và các đồng nghiệp sử dụng nhạc cụ PAMELA cho biết những phát hiện mới của họ là một thách thức đối với sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về cách các tia vũ trụ được tăng tốc và lan truyền. Chúng tôi thấy rằng hình dạng quang phổ của hai loài này khác nhau và không thể được mô tả tốt bằng một định luật sức mạnh duy nhất, nhóm nghiên cứu viết trong bài báo của chúng. Những dữ liệu này thách thức mô hình gia tốc tia vũ trụ hiện tại trong tàn dư siêu tân tinh, sau đó là sự lan truyền lan tỏa trong thiên hà.
Thay vào đó, nhóm nghiên cứu kết luận, sự gia tốc và lan truyền của các tia vũ trụ có thể được kiểm soát bởi các quá trình hiện chưa biết và phức tạp hơn.
Tàn dư siêu tân tinh đang mở rộng các đám mây khí và từ trường và có thể tồn tại hàng ngàn năm. Trong đám mây này, các hạt được gia tốc bằng cách nảy qua lại trong từ trường của tàn dư và một số hạt thu được năng lượng, và cuối cùng chúng tạo ra tốc độ đủ để tàn dư không thể chứa chúng nữa và chúng trốn vào Thiên hà như tia vũ trụ.
Một câu hỏi quan trọng mà các nhà khoa học hy vọng sẽ trả lời với dữ liệu PAMELA là liệu các tia vũ trụ có được gia tốc liên tục trong suốt vòng đời của chúng hay không, liệu gia tốc có xảy ra chỉ một lần hay không, nếu có bất kỳ sự giảm tốc nào.
Các nhà khoa học nói rằng việc xác định các từ thông trong hạt nhân proton và helium sẽ cung cấp thông tin về Vũ trụ sơ khai cũng như nguồn gốc và sự tiến hóa của vật chất trong thiên hà của chúng ta.
Adriani và nhóm của ông hy vọng sẽ khám phá thêm thông tin với PAMELA để giúp hiểu rõ hơn về nguồn gốc của các tia vũ trụ. Họ nói rằng những đóng góp có thể có thể là từ các nguồn thiên hà bổ sung, chẳng hạn như pulsar hoặc vật chất tối.
Nguồn: Khoa học
