Cosmic-ray acceleration in supernova remnants

Eveline Helder is op 28 september gepromoveerd aan Universiteit Utrecht op haar onderzoek over de vraag hoe de restanten van supernova explosies kosmische straling versnellen.

Kosmische straling bestaat uit atomen met zeer hoge energieën. Deze energie wordt verkregen door versnelling door bijvoorbeeld de zon (laagste energie) of zware zwarte gaten in de kernen van nabije sterrenstelsels (hoogste energie). Voor kosmische straling met gemiddelde energie zijn de meest veelbelovende bronnen supernova explosies, de meest energetische bronnen in de Melkweg. Een supernova explosie vindt plaats aan het eind van het leven van een zware ster, waarin de ster uiteen wordt gereten. Bij de explosie komt zoveel energie vrij dat de supernova dagenlang net zoveel licht uitstraalt als het hele sterrenstelsel. Bovendien expanderen de schillen met stermateriaal vlak na de explosie met snelheden van enkele tienduizenden kilometers per seconde. Deze expanderende materie veegt het omliggende materiaal op en wordt daardoor afgeremd. Er vormt zich schil die we supernovarest noemen. Het duurt zo’n 10.000 tot 100.000 jaar voordat de supernovarest volledig is afgeremd en opgaat in zijn omgeving. De buitenste rand van een supernovarest wordt gevormd door een schokgolf. Al enkele tientallen jaren is een theorie bekend voor een manier waarop schokgolven kosmische straling kunnen versnellen. De deeltjes worden door de lokale magneetvelden over de schokgolf heen en weer gekaatst. Iedere keer dat het deeltje terug wordt gekaatst wint het aan energie. Dit duurt totdat het deeltje zich te ver van de schokgolf verwijdert, en zo ontsnapt uit de supernovarest. Helder werkte aan diverse waarnemingen van supernovaresten om dit fenomeen te bestuderen. Met de waarnemingen onderzocht ze hoe de deeltjes op de schokgolven worden versneld en hoeveel energie de supernovarest aan kosmische straling verliest.

Dinsdag 28 september 2010, 16.15 uur
Sterrenkundig instituut, Universiteit Utrecht
Academiegebouw
Domplein 29, Utrecht.
Promotor: Prof. Frank Verbunt
Co-promotor: dr. Jacco Vink