.Defying Expectations: NASA’s Fermi Sees No Gamma Rays From Nearby Supernova
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.Defying Expectations: NASA’s Fermi Sees No Gamma Rays From Nearby Supernova
예상을 깨다: NASA의 페르미는 근처 초신성에서 감마선을 보지 못했습니다
주제:천문학천체물리학페르미 감마선 우주 망원경감마선NASANASA 고다드 우주 비행 센터초신성 작성자 JEANETTE KAZMIERCZAK, NASA 고다드 우주 비행 센터 2024년 4월 19일
감마선이 사라진 초신성 2023년 바람개비 은하의 초신성 SN 2023ixf 관측은 우주선 생성을 연구할 수 있는 독특한 기회를 제공했지만, NASA의 페르미 망원경에서는 예상된 감마선이 감지되지 않아 예상보다 에너지 전환율이 훨씬 낮음을 나타냅니다. 크레딧: NASA
2023년 SN 2023ixf의 관측은 우주선 기원과 가속 메커니즘을 이해하는 데 잠재적인 영향을 미치는 초신성에 의한 우주선 생성에 관한 놀라운 발견으로 이어졌습니다. 2023년 근처의 초신성은 천체 물리학자들에게 이러한 유형의 폭발이 어떻게 우주선이라고 불리는 입자를 광속에 가까운 속도로 증폭시키는지에 대한 아이디어를 테스트할 수 있는 훌륭한 기회를 제공했습니다.
-그러나 놀랍게도 NASA의 페르미 감마선 우주 망원경은 이러한 입자가 생성해야 하는 고에너지 감마선 빛을 전혀 감지하지 못했습니다. 2023년 5월 18일, 큰곰자리 방향으로 약 2,200만 광년 떨어진 근처 바람개비 은하(메시에 101) 에서 초신성이 폭발했습니다 . SN 2023ixf로 명명된 이 사건은 2008년 페르미가 발사된 이후 발견된 가장 빛나는 근처 초신성이다.
-페르미 망원경의 예상치 못한 결과 "천체 물리학자들은 이전에 초신성이 총 에너지의 약 10%를 우주선 가속도로 변환한다고 추정했습니다."라고 이탈리아 트리에스테 대학의 연구원인 Guillem Martí-Devesa는 말했습니다. “그러나 우리는 이 과정을 직접 관찰한 적이 없습니다. SN 2023ixf에 대한 새로운 관측을 통해 우리의 계산에 따르면 폭발 후 며칠 이내에 에너지 변환이 1%만큼 낮아졌습니다.
이것이 우주선 공장으로서의 초신성을 배제하는 것은 아니지만, 이는 우리가 초신성의 생성에 관해 더 많은 것을 배울 수 있다는 것을 의미합니다.” 오스트리아 인스브루크 대학교 에 있는 동안 Martí-Devesa가 주도한 이 논문은 Astronomy and Asphysics 의 향후 판에 게재될 예정입니다 .
감마선을 감지하지 못하더라도 NASA 의 페르미 감마선 우주 망원경은 천문학자들이 우주에 대해 더 많은 것을 알 수 있도록 도와줍니다. 출처: NASA의 고다드 우주 비행 센터
-우주선과 그 기원 매일 수조 개의 우주선이 지구 대기와 충돌합니다. 그 중 대략 90%는 수소 핵(또는 양성자)이고 나머지는 전자나 더 무거운 원소의 핵입니다. 과학자들은 1900년대 초반부터 우주선의 기원을 조사해 왔지만 입자의 근원을 역추적할 수는 없습니다. 우주선은 전기적으로 충전되어 있기 때문에 발생하는 자기장 덕분에 지구로 이동할 때 경로가 변경됩니다. "그러나 감마선은 우리에게 직접 도달합니다"라고 메릴랜드 주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터 의 페르미 프로젝트 과학자인 Elizabeth Hays는 말했습니다.
-“우주 광선은 주변 환경의 물질과 상호 작용할 때 감마선을 생성합니다. 페르미는 궤도에서 가장 민감한 감마선 망원경이므로 예상되는 신호를 감지하지 못할 경우 과학자들은 그 부재를 설명해야 합니다. 그 수수께끼를 풀면 우주선의 기원에 대한 더 정확한 그림을 얻을 수 있을 것입니다.” 바람개비 은하 초신성 2023ixf Fred Lawrence Whipple Observatory의 48인치 망원경은 2023년 6월 바람개비 은하(Messier 101)의 가시광선 이미지를 포착했습니다.
초신성 2023ixf의 위치는 원으로 표시되어 있습니다. 애리조나 주 홉킨스 산에 위치한 관측소는 천체 물리학 센터 | 하버드 & 스미소니언. 크레딧: Hiramatsu et al. 2023/세바스티안
고메즈(STScI) 우주 광선 가속기로서의 초신성 천체 물리학자들은 오랫동안 초신성이 우주선의 가장 큰 기여자라고 의심해 왔습니다. 이러한 폭발은 태양 질량의 최소 8배에 달하는 별의 연료가 고갈될 때 발생합니다. 핵이 붕괴된 후 반동하여 충격파를 별을 통해 바깥쪽으로 추진합니다. 충격파는 입자를 가속시켜 우주 광선을 생성합니다. 우주선이 별 주변의 다른 물질 및 빛과 충돌하면 감마선이 생성됩니다. 초신성은 은하계의 성간 환경에 큰 영향을 미칩니다. 그들의 폭발파와 팽창하는 잔해 구름은 50,000년 이상 지속될 수 있습니다.
2013년 페르미 측정 에서는 우리 은하계의 초신성 잔해가 우주선을 가속하고 있어 성간 물질과 충돌할 때 감마선 빛을 생성한다는 사실이 밝혀졌습니다. 그러나 천문학자들은 잔존물이 과학자들의 지구 측정치와 일치할 만큼 충분한 고에너지 입자를 생성하지 못하고 있다고 말합니다. 한 이론에서는 초신성이 초기 폭발 후 처음 며칠 및 몇 주 동안 우리 은하계에서 가장 강력한 우주선을 가속할 수 있다고 제안합니다. 그러나 초신성은 은하수와 같은 은하계에서 한 세기에 몇 번만 발생하는 경우가 드물다.
약 3,200만 광년 거리에서 초신성은 평균적으로 1년에 한 번만 발생합니다. 한 달 간의 관찰 끝에 가시광선 망원경이 SN 2023ixf를 처음 보았을 때부터 페르미는 감마선을 감지하지 못했습니다. 도전과 미래 연구 “안타깝게도 감마선이 보이지 않는다고 해서 우주 광선이 없다는 뜻은 아닙니다.”라고 프랑스 국립 과학 연구 센터 산하 몽펠리에 우주 입자 연구소의 천체물리학자이자 공동 저자인 Matthieu Renaud가 말했습니다.
"감마선의 부재를 우주선 생산의 상한선으로 전환하려면 가속 메커니즘과 환경 조건에 관한 모든 기본 가설을 검토해야 합니다." 연구원들은 폭발이 파편을 분산시키는 방식과 별을 둘러싼 물질의 밀도와 같이 사건에서 감마선을 보는 페르미의 능력에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 시나리오를 제안합니다. 페르미의 관측은 초신성 폭발 직후의 상태를 연구할 수 있는 첫 번째 기회를 제공합니다.
다른 파장에서 SN 2023ixf에 대한 추가 관측, 이 사건을 기반으로 한 새로운 시뮬레이션 및 모델, 그리고 다른 젊은 초신성에 대한 향후 연구는 천문학자들이 우주 우주선의 신비한 근원을 찾는 데 도움이 될 것입니다. Fermi는 Goddard가 관리하는 천체 물리학 및 입자 물리학 파트너십입니다. Fermi는 프랑스, 독일, 이탈리아, 일본, 스웨덴 및 미국의 학술 기관 및 파트너의 중요한 기여를 받아 미국 에너지부와 공동으로 개발되었습니다.
https://scitechdaily.com/defying-expectations-nasas-fermi-sees-no-gamma-rays-from-nearby-supernova/
메모 2404_191914,200836 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
우주 광선은 주변 환경의 물질과 상호 작용할 때 감마선을 생성한다.
페르미 망원경의 예상치 못한 결과는 이전에 초신성이 총 에너지의 약 10%를 우주선 가속도로 변환한다고 추정됐다.
그러나 우리는 이 과정을 직접 관찰한 적이 없다. 예상되는 신호를 감지하지 못할 경우, 과학자들은 그 부재를 설명해야 한다. 그 수수께끼를 풀면 우주선의 기원에 대한 더 정확한 그림을 얻을 수 있을 것이다. SN 2023ixf에 대한 새로운 관측을 통해 우리의 계산에 따르면 폭발 후 며칠 이내에 에너지 변환이 1%만큼 낮아졌다.
지구에서 충돌하는 우주선(susqer,vixxer)들은 먼 초신성의 감마선 (vixer.zz')들로 부터 주기적으로 매일 수조개씩 충돌한다면 이는 먼 초신성의 msoss로 부터 연속적인 msoss의 oms.n_value의 제한적 우주선 발생과 관련이 있다.
Memo 2404_191914,200836 My thought experiment qpeoms storytelling
Cosmic rays produce gamma rays when they interact with matter in the surrounding environment.
The unexpected result from the Fermi telescope is that it was previously estimated that supernovae convert about 10% of their total energy into cosmic ray acceleration.
However, we have never observed this process directly. If the expected signal is not detected, scientists must explain its absence. Solving the mystery could provide a more accurate picture of the origins of spacecraft. Our calculations from new observations of SN 2023ixf show that the energy conversion was as low as 1% within a few days after the explosion.
If the cosmic rays (susqer, vixxer) colliding on Earth periodically in trillions every day from the gamma rays (vixer.zz') of distant supernovae, this means the generation of limited cosmic rays of oms.n_value of continuous msoss from the msoss of distant supernovae and It's related.
*Sampling 4-left theory
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd0000e0
000ac0f00bde
0c0fab000e0d
e00d0c0b0fa0
f000e0b0dac0
d0f000cae0b0
0b000f0ead0c
0deb00ac000f
ced0ba00f000
a0b00e0dc0f0
0ace00df000b
0f00d0e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
A path of qpeoms.msbase.oss
Sample oss.base (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ
.Merging nuclear physics experiments and astronomical observations to advance equation-of-state research
핵물리학 실험과 천문 관측을 결합하여 상태방정식 연구 발전
작성자: Eric Gedenk, 미시간 주립대학교 FRIB(Facility for Rare Isotope Beams)의 William Lynch와 Betty Tsang이 이끄는 연구팀은 가속기 시설과 중성자별 관측에서 얻은 20년간의 실험 데이터를 사용하여 광범위한 극한 상황에서 입자가 핵 물질에서 어떻게 상호 작용하는지 이해했습니다. 정황. 연구팀은 최근 Nature Astronomy 에 연구 결과를 발표했습니다 . 출처: 희귀 동위원소 빔 시설
대부분의 별에게는 중성자별과 블랙홀이 마지막 안식처입니다. 초거성은 연료가 고갈되면 팽창한 후 급속히 스스로 붕괴됩니다. 이 행위는 우리 태양보다 밀도가 더 높은 물체가 13~18마일 너비의 공간에 빽빽이 들어차 있는 중성자별을 생성합니다.
이처럼 심하게 응축된 별 환경에서 대부분의 전자는 양성자와 결합하여 중성자를 만들고, 그 결과 주로 중성자로 구성된 밀도 높은 물질 공이 생성됩니다. 연구자들은 중성자가 풍부한 핵의 충돌과 상세한 측정을 통해 실험실에서 밀도가 높은 물질을 생성함으로써 이 과정을 제어하는 힘을 이해하려고 노력합니다.
FRIB(희귀 동위원소 빔 시설)의 William Lynch와 Betty Tsang이 이끄는 연구팀은 밀도가 높은 환경에서 중성자에 대해 학습하는 데 중점을 두고 있습니다. Lynch와 Tsang 및 공동 연구자들은 가속기 시설과 중성자별 관측에서 얻은 20년간의 실험 데이터를 사용하여 다양한 밀도와 압력 하에서 핵 물질 에서 입자가 어떻게 상호 작용하는지 이해했습니다.
팀은 중성자와 양성자의 비율이 시스템의 핵력 에 어떻게 영향을 미치는지 확인하고 싶었습니다. 연구팀은 최근 Nature Astronomy 에 연구 결과를 발표했습니다 . "핵 물리학에서 우리는 종종 작은 시스템을 연구하는 데 국한되어 있지만 핵 시스템에 어떤 입자가 있는지 정확히 알고 있습니다.
별은 핵 물리학이 중요한 역할을 하는 대규모 시스템이기 때문에 우리에게 믿을 수 없는 기회를 제공하지만 우리는 그렇지 않습니다. 내부에 어떤 입자가 있는지 확실히 알 수 있다”고 FRIB 핵물리학 교수이자 미시간 주립대학교(MSU) 물리천문학과 교수인 린치(Lynch)는 말했다. "이렇게 큰 시스템 내에서는 밀도가 크게 다르기 때문에 흥미롭습니다. 핵력이 그 시스템 내에서 지배적인 역할을 하지만 우리는 그 역할에 대해 상대적으로 거의 알지 못합니다."
태양의 20~30배에 달하는 질량을 가진 별은 연료를 모두 소모하면 냉각되어 붕괴하고 초신성으로 폭발합니다. 이 폭발 후에는 별 내부의 가장 깊은 부분에 있는 물질만이 합쳐져 중성자별을 형성합니다. 이 중성자별은 연소할 연료가 없으며 시간이 지남에 따라 남은 열을 주변 공간으로 방출합니다.
-과학자들은 차가운 중성자별의 외부 핵에 있는 물질이 원자핵의 물질과 대략 유사할 것으로 예상하지만 세 가지 차이점이 있습니다. 중성자별은 훨씬 더 크고, 내부 밀도가 더 높으며, 핵자의 더 많은 부분이 중성자입니다. 중성자별의 내부 핵 깊은 곳에서 중성자별 물질의 구성은 미스터리로 남아 있습니다. "만약 실험이 내부에 작용하는 힘에 대해 더 많은 지침을 제공할 수 있다면 내부 구성과 내부 상전이에 대해 더 나은 예측을 할 수 있을 것입니다.
-중성자별은 이러한 분야를 결합할 수 있는 훌륭한 연구 기회를 제공합니다."라고 린치는 말했습니다. FRIB와 같은 가속기 시설은 물리학자들이 중성자별에서 흔히 볼 수 있는 이국적인 조건에서 아원자 입자가 어떻게 상호 작용하는지 연구하는 데 도움이 됩니다. 연구자들은 이러한 실험을 중성자별 관측과 비교하여 저온, 밀도가 높은 환경에서 상호 작용하는 입자의 상태 방정식(EOS)을 계산할 수 있습니다.
EOS는 특정 조건에서의 물질과 그 특성이 밀도에 따라 어떻게 변하는지 설명합니다. 광범위한 설정에 대해 EOS를 해결하면 연구자들이 우주의 중성자별과 같은 밀도가 높은 물체 내에서 강한 핵력의 효과를 이해하는 데 도움이 됩니다. 또한 중성자별이 냉각되는 과정 에 대해 더 많이 알 수 있도록 도와줍니다 . FRIB의 핵과학 교수인 Tsang은 "이러한 조건 하에서 상태 방정식을 설명하기 위해 이렇게 풍부한 실험 데이터를 수집한 것은 이번이 처음이며 이는 중요하다"고 말했습니다.
"이전의 노력에서는 핵 물질의 저밀도 및 저에너지 목적을 설명하기 위해 이론을 사용했습니다. 우리는 포괄적인 상태 방정식을 얻기 위해 가속기에 대한 이전 경험에서 얻은 모든 데이터를 사용하고 싶었습니다." EOS를 찾는 연구자들은 종종 더 높은 온도나 더 낮은 밀도에서 이를 계산합니다. 그런 다음 더 넓은 범위의 조건에 걸쳐 시스템에 대한 결론을 도출합니다. 그러나 최근 물리학자들은 실험을 통해 얻은 EOS가 특정 밀도 범위에만 관련이 있다는 사실을 이해하게 되었습니다.
결과적으로 팀은 이러한 가정을 데이터로 대체하기 위해 충돌 핵에 대한 다양한 측정을 사용하는 다양한 가속기 실험에서 데이터를 수집해야 했습니다. "이 연구에서 우리는 두 가지 질문을 했습니다"라고 린치는 말했습니다. "주어진 측정에 대해 해당 측정은 어떤 밀도를 조사합니까? 그 후 우리는 해당 측정이 해당 밀도에서의 상태 방정식에 대해 무엇을 말해 주는지 물었습니다."
최근 논문에서 팀은 미국과 일본의 가속기 시설에서 자체 실험을 결합했습니다. 이는 12개의 서로 다른 실험적 제약과 3개의 중성자별 관측으로부터 데이터를 수집했습니다. 연구자들은 핵 포화 밀도(모든 안정한 핵의 핵심에서 발견되는 밀도)의 절반에서 3배에 이르는 핵 물질의 EOS를 결정하는 데 중점을 두었습니다. 이 포괄적인 EOS를 제작함으로써 팀은 더 큰 규모의 핵 물리학 및 천체 물리학 커뮤니티에 새로운 벤치마크를 제공하여 핵 물질의 상호 작용을 보다 정확하게 모델링했습니다.
연구팀은 독일 GSI 헬름홀츠 중이온 연구 센터, 일본 리켄 니시나 가속기 기반 과학 센터, 국립 초전도 사이클로트론 연구소(FRIB의 전신) 등에서 실험을 통해 중성자별 관측이 제공하지 못하는 중간 밀도 측정을 개선했다. ). 이 기사에서 논의된 주요 측정을 가능하게 하기 위해 그들의 실험은 전 세계의 다른 많은 실험에 사용되는 활성 표적 및 시간 투영 챔버에 대한 데이터 수집의 기술 발전에 자금을 지원하는 데 도움이 되었습니다.
추가 정보: Chun Yuen Tsang 외, 핵 실험 및 중성자별 관측을 통한 상태 방정식 결정, 자연 천문학 (2024). DOI: 10.1038/s41550-023-02161-z 저널 정보: 자연 천문학 미시간 주립대학교 제공
https://phys.org/news/2024-04-merging-nuclear-physics-astronomical-advance.html
댓글