Asal-Muasal Sinar Kosmis

     Suatu petunjuk baru mengenai darimana sinar kosmis, partikel energi-tinggi misterus yang membombardir Bumi, berasal telah diungkapkan oleh observatorium sinar X Chandra milik NASA. Suatu citra yang sangat detail dari sisa sebuah bintang yang meledak telah memberikan pencerahan bagi para astronom mengenai pembentukan sinar kosmis.

Untuk pertama kalinya, para astronom berhasil memetakan tingkat akselerasi elektron sinar kosmis yang berasal dari sisa sebuah supernova. Peta tersebut dibuat berdasarkan citra dari Cassiopeia A, sisa dari ledakan yang menandai akhir riwayat sebuah bintang masif, 325 tahun lalu, yang juga dikenal sebagai supernova paling muda di galaksi Bimasakti. Peta itu menunjukkan bahwa elektron berakselerasi mendekati tingkatan maksimum secara teoritis. Penemuan ini menyediakan bukti kuat bahwa sisa sebuah supernova merupakan lokasi kunci dari partikel bermuatan berenergi tinggi.

Sebagaimana terlihat pada gambar diatas, bagian berwarna biru di gambar tersebut menandai tempat dimana akselerasi terjadi dalam suatu gelombang kejut yang menyebar akibat ledakan supernova. Bagian berwarna merah dan hijau adalah material yang tersisa dari bintang yang meledak yang memanas hingga jutaan derajat.

“Teori yang dianut sejak tahun 1960-an menyatakan bahwa sinar kosmis seharusnya muncul dari kekacauan medan magnet pada gelombang kejut, namun disini kita dapat mengamati secara langsung bagaimana hal ini terjadi,” jelas Michael Stage dari University of Massachussets, Amherst. “Menjelaskan darimana asal sinar kosmis dapat membantu untuk memahami fenomena misterius lainnya dalam semesta energi-tinggi”.

Dalam analisis terhadap sejumlah besar data, tim peneliti berhasil memisahkan sinar X yang muncul dari elektron yang berakselerasi yang berasal dari sisa-sisa sebuah bintang yang memanas. Data yang didapat menunjukkan bahwa sebagian dari elektron telah berakselerasi dalam tingkatan maksimum yang diprediksi oleh teori. Sinar kosmis tersusun atas elektron, proton, dan ion, dimana hanya pendar dari elektron yang dapat dideteksi dalam bentuk sinar X. Proton dan ion, yang merupakan bagian terbesar dari sinar kosmis diperkirakan memiliki sifat yang sama dengan elektron.

      Penemuan ini tidak hanya dapat membantu kita memahami bagaimana sinar kosmis berakselerasi, tapi juga bagaimana sisa-sisa supernova berevolusi. Seiring dengan meningkatnya sinar kosmis dibelakang gelombang kejut, medan magnet dibelakangnya berubah mengikuti sifat gelombang kejut itu sendiri. Dengan meneliti kondisi pada gelombang kejut, para astronom dapat menelusuri perubahan yang terjadi pada sisa supernova seiring berjalannya waktu, dan memberi pemahaman yang lebih baik mengenai ledakan supernova itu sendiri.