The Origin of the Most Energetic Galactic Cosmic Rays: Supernova Explosions into Massive Star Plasma Winds
Notice bibliographique
Résumé
We propose that the high energy Cosmic Ray particles around the spectral turn-down commonly called the {\it knee} and up to the upturn, commonly called the {\it ankle}, mostly come from Blue Super Giant star explosions. At the upturn, i.e. the {\it ankle}, Cosmic Rays probably switch to another source class, most likely extragalactic sources. To show this we recently compiled a set of Radio Supernova data to list the magnetic field, shock speed and radius scale (Biermann et al. 2018) \cite{Biermann18}. Using particle acceleration theory at shocks, those numbers can be transformed into characteristic {\it knee} and {\it ankle} energies. Without adjusting any free parameters both of these observed energies are directly indicated by the supernova data. We now proceed to the next step in the argument, and use the Supernova Remnant data of the starburst galaxy M82. Assuming that they are Blue Supergiant star explosions, the shock will race to their outer edge with a magnetic field that follows ${B (r) \, r \, \sim \, const.}$. We argue that the shock runs through the entire magnetic plasma wind region at full speed all the way out to the wind-shell, which is of order parsec scale. The speed is observed to be $\sim \, 0.1 \, c$ at about ${10^{16} \, {\rm cm}}$ radius in the plasma wind. This demonstrates how Blue Supergiant star explosions can provide the Cosmic Ray particles across the {\it knee} and up to the {\it ankle} energy range. The data from the CREAM (Cosmic Ray Energetics and Mass Experiment) mission will test this cosmic ray concept which is reasonably well grounded in two independent radio supernova data sets. The next step in developing our understanding is to obtain accurate Cosmic Ray data near to the {\it knee}, and use unstable isotopes of Cosmic Ray nuclei at high energy to probe the "piston" driving the explosion. We plan to combine these data with the physics of the budding black hole which is probably forming in each of these stars to learn more.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».