Остаци супернових : најмоћнији акцелератори у Галаксији

Abstract

У уводном делу овог рада биће укратко приказане основне карактеристике астрономије изван видљивог дела спектра. Након тога, као најјачи галактички извори радио и гама зрачења, биће представљени остаци супернових и њихова особина да се виде управо у овим рубним подручјима електромагнетног спектра. Уз објашњење механизама који стварају зрачење остатака супернових на најкраћим и најдужим таласним дужинама, биће показано да је за ова „невидљива“ зрачења неопходно присуство ултрарелативистичких честица. Затим ће бити дато објашњење како ови величанствени објекти сами стварају честично космичко зрачење незамисливо високих енергија, па сходно томе представљају најефикасније убрзиваче честица у читавој нашој, а и у другим галаксијама широм универзума. Занимљиво је нагласити да хидродинамичку и радио-еволуцију, а потом и теорију убрзавања честица на ударним таласима остатака супернових изучава група истраживача са Катедре за астрономију Математичког факултета у Београду и из Астрономске опсерваторије у Београду. Неки од најважнијих резултата до којих је ова истраживачка група дошла биће такође приказани, а односе се на еволуцију остатака супернових, изглед њихових радио-спектара у континууму и рачун једнаког учешћа густине енергије магнетног поља и густине енергије ултрарелативистичких честица. Све претходно наведене теме су нераскидиво везане за механизме убрзавања честица до ултрарелативистичких енергија.

In the introductory part of this work the basic characteristics of the astronomy outside the visible part of the spectrum will be briefly presented. Afterwards, the supernova remnants, the most powerful Galactic sources of radio- and gammaradiation, will be described, as well as their property to be visible in just these boundary regions of the electromagnetic spectrum. In addition to the explanation of the mechanisms giving rise to the supernova remnants radiation at the shortest and longest wavelengths, it will be shown that the presence of ultrarelativistic particles is necessary to get these ”invisible“ radiations. Next, the explanation will be given of how these magnificent objects create by themselves the particle cosmic radiation of unimaginably high energies, so that they represent the most efficient particle accelerators in ours, as well as in other galaxies throughout the Universe. It is interesting to note that the group of researchers from the Department of Astronomy of the Mathematical Faculty of Belgrade and the Astronomical Observatory of Belgrade studies the hydrodynamical and radio evolution, as well as the theory of particle acceleration on the shock-waves of the supernova remnants. Some of the most important results achieved by this group, which pertain to evolution of the supernova remnants, to the appearance of their radio-spectra in continuum, and to the computation of the equipartition of the energy density of the magnetic field and of the energy density of the ultrarelativistic particles, will also be described. All these topics are closely related with mechanisms of acceleration of particles to ultrarelativistic energies.