De kosmische versnellingswet van Jupiter

• Het verband: De maximale energie van deeltjes neemt toe naarmate het versnellende schokgolfsysteem groter is. Grotere schokgolven kunnen deeltjes dus tot hogere energieën versnellen .
• Jupiter als schakel: Het boegschoksysteem van Jupiter is aanzienlijk groter dan dat van de aarde, waardoor het een ideale 'tussenstap' vormt tussen aardse schokgolven en de nog veel grotere schokgolven diep in het heelal .

Van Jupiter naar supernova's en kosmische straling

Door dit schaalverband toe te passen op astrofysische objecten waar we geen directe metingen kunnen verrichten, kunnen maximale elektronenenergieën worden voorspeld in veel grotere schokgolfsystemen .

De voorspelde hoge elektronenenergieën voor schokgolven in supernovarestanten komen opvallend goed overeen met waarnemingen van SN 1006. Daar wijst röntgensynchrotronstraling erop dat elektronen tot ongeveer 100 TeV worden versneld . Schokgolven in supernovarestanten worden breed beschouwd als belangrijke kandidaten voor de oorsprong van galactische kosmische straling .

De interpretatie van de auteurs is dat het versnellingsmechanisme in het foreshock-gebied — of breder bij schokgolven — op een vergelijkbare manier kan werken in uiteenlopende omgevingen, van planetaire boegschokken tot supernovarestanten . Dit suggereert dat de natuurkundige principes die Juno bij Jupiter heeft waargenomen, kunnen helpen verklaren hoe deeltjes in veel grotere astrofysische systemen tot de extreme energieën van kosmische straling worden opgestuwd .

Een belangrijke kanttekening

Het doortrekken van een schaalrelatie die is afgeleid van planetaire metingen naar supernovarestanten blijft een extrapolatie. Ruimtesondes kunnen deze verre astrofysische schokgolven immers niet ter plekke bemonsteren . De overeenstemming met de afgeleide elektronenenergieën van SN 1006 maakt de schaalrelatie plausibel, maar de resultaten moeten worden gezien als ondersteunend bewijs — niet als een directe meting van het versnellingsproces in supernovarestanten .