p Em novembro de 1572, uma explosão de supernova foi observada na direção da constelação de Cassiopeia, e seu observador mais famoso foi Tycho Brahe, um dos fundadores da astronomia observacional moderna. A explosão produziu uma nuvem em expansão de gás superquente, um remanescente de supernova que foi redescoberto em 1952 por radioastrônomos britânicos, confirmado por fotografias visíveis do observatório Monte Palomar, Califórnia, na década de 1960, e uma imagem espetacular foi obtida em raios-X pelo observatório de satélites Chandra em 2002. Os astrônomos usam remanescentes de supernova para explorar a física de alta energia no espaço interestelar. p Em um artigo a ser publicado no Astrophysical Journal uma equipe de 7 países, incluindo pesquisadores do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), observou o remanescente da supernova Tycho com GHaFaS, um instrumento sofisticado do IAC, montado no Telescópio William Herschel (WHT) de 4,2 m no Observatório Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma, Ilhas Canárias). Seu objetivo era explorar a hipótese de que os raios cósmicos, partículas subatômicas de alta energia que bombardeiam continuamente a atmosfera externa da Terra, originam-se dessas nuvens de gás altamente energéticas. GHaFaS permite aos astrônomos observar a emissão do hidrogênio ionizado em campos amplos, fornecendo um mapa da estrutura de velocidade dentro de um objeto em detalhes finos.

p Eles mapearam uma porção considerável da nuvem remanescente de Tycho, incluindo um filamento brilhante proeminente, e mostrou que a linha de hidrogênio emitida pelo filamento mostra uma difusão muito maior de velocidades do que pode ser explicada pela temperatura do gás. Na verdade, eles mediram dois componentes de emissão, um com uma grande propagação de velocidade, e outro com um spread ainda maior. Eles mostraram que a única maneira de a emissão mostrar essas características é se houver um mecanismo mecânico na nuvem que produz partículas de alta energia. Remanescentes de supernovas têm sido considerados uma provável fonte de raios cósmicos que se derramam na atmosfera externa da Terra, mas esta é a primeira vez que evidências claras de um mecanismo de aceleração foram produzidas. Os raios cósmicos têm energias muito maiores do que as produzidas até mesmo nos maiores aceleradores de partículas da Terra (como o CERN), e seu estudo é importante não apenas para a astrofísica, mas também para a física de partículas.

p "Esses resultados não poderiam ter sido produzidos por qualquer um dos outros espectrógrafos nos maiores telescópios do mundo", disse Joan Font, um dos autores do artigo, e o responsável pelas operações do GHaFaS. "Nosso instrumento tem uma combinação única de resolução de alta velocidade, campo amplo, e boa resolução angular, e essa combinação foi necessária para o projeto Tycho ". Essas observações são um primeiro passo para uma compreensão mais completa do mecanismo de aceleração de raios cósmicos em remanescentes de supernova." Devemos ser capazes de combinar esses resultados com observações já feitas usando o gerador de imagens de banda estreita OSIRIS no Gran Telescopio CANARIAS (GTC) de 10,4m para determinar a eficiência de aceleração dos raios cósmicos ", diz John Beckman, outro pesquisador do IAC e co-autor do artigo.