新研究證實(shí)銀河系宇宙射線是由超新星遺跡中質(zhì)子加速行為產(chǎn)生的
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：天文學(xué)家首次成功地量化了超新星遺跡中宇宙射線的質(zhì)子和電子成分。根據(jù)對(duì)無(wú)線電、究證加速X射線和伽馬射線輻射的實(shí)銀射線鄭州模特包夜（微信199-7144-9724）提供一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)新型成像分析，宇宙射線發(fā)射的河系極高能量伽馬射線中至少有70%是由質(zhì)子引起的。質(zhì)子是宇宙由超遺跡宇宙射線的主要成分，其加速部位百年來(lái)一直是中質(zhì)現(xiàn)代天體物理學(xué)中的一個(gè)巨大謎團(tuán)，這是產(chǎn)生首次定量顯示超新星遺跡中正在產(chǎn)生的宇宙射線的數(shù)量，是新研新星行闡明宇宙射線起源的一個(gè)劃時(shí)代的步驟。
宇宙射線是究證加速宇宙中能量最高的粒子，自1912年發(fā)現(xiàn)以來(lái)，實(shí)銀射線它的河系起源一直是一個(gè)謎團(tuán)。由于宇宙射線促進(jìn)了星際物質(zhì)的宇宙由超遺跡鄭州模特包夜（微信199-7144-9724）提供一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)化學(xué)演變，了解它們的中質(zhì)起源對(duì)于理解我們銀河系的演變至關(guān)重要。宇宙射線被認(rèn)為是產(chǎn)生由我們銀河系中的超新星遺跡加速的，并幾乎以光速到達(dá)地球。新研新星行
伽馬射線觀測(cè)的最新進(jìn)展表明，許多超新星遺跡發(fā)出的伽馬射線具有太電子伏（TeV）的能量。如果伽馬射線是由質(zhì)子產(chǎn)生的，而質(zhì)子是宇宙射線的主要組成部分，那么宇宙射線的超新星遺跡起源就可以得到驗(yàn)證。然而，伽馬射線也是由電子產(chǎn)生的，因此有必要確定質(zhì)子或電子的來(lái)源是最主要的，并測(cè)量這兩種貢獻(xiàn)的比例（另見(jiàn)圖1）。
這項(xiàng)研究的結(jié)果提供了令人信服的證據(jù)，證明伽馬射線來(lái)源于質(zhì)子成分，而質(zhì)子是宇宙射線的主要成分，并澄清了銀河系宇宙射線是由超新星遺跡產(chǎn)生的。
這項(xiàng)研究的原創(chuàng)性在于，伽馬射線輻射是由質(zhì)子和電子成分的線性組合來(lái)表示的。天文學(xué)家知道一個(gè)關(guān)系，即質(zhì)子的伽馬射線強(qiáng)度與通過(guò)無(wú)線電線成像觀測(cè)得到的星際氣體密度成正比。另一方面，來(lái)自電子的伽馬射線也被認(rèn)為與來(lái)自電子的X射線強(qiáng)度成正比。因此，他們把總的伽馬射線強(qiáng)度表示為兩個(gè)伽馬射線成分的總和，一個(gè)來(lái)自質(zhì)子源，另一個(gè)來(lái)自電子源。這導(dǎo)致了對(duì)三個(gè)獨(dú)立觀測(cè)點(diǎn)的統(tǒng)一理解（圖2）。
這種方法是在本研究中首次提出的。結(jié)果表明，來(lái)自質(zhì)子和電子的伽馬射線分別占總伽馬射線的70%和30%。這是第一次對(duì)這兩種來(lái)源進(jìn)行量化。研究結(jié)果還表明，來(lái)自質(zhì)子的伽馬射線在星際氣體豐富的區(qū)域占主導(dǎo)地位，而來(lái)自電子的伽馬射線在氣體貧乏的區(qū)域則得到加強(qiáng)。這證實(shí)了這兩種機(jī)制是共同作用的，并支持以前理論研究的預(yù)測(cè)。
名古屋大學(xué)的名譽(yù)教授Yasuo Fukui 說(shuō)：“如果沒(méi)有國(guó)際合作，這種全新的方法是不可能完成的。”他領(lǐng)導(dǎo)了這個(gè)項(xiàng)目，自2003年以來(lái)，他利用NANTEN射電望遠(yuǎn)鏡和澳大利亞望遠(yuǎn)鏡緊湊型陣列精確地量化了星際氣體密度分布。
盡管當(dāng)時(shí)伽馬射線的分辨率不足以進(jìn)行全面的分析，但阿德萊德大學(xué)的Gavin Rowell教授和Sabrina Einecke博士以及H.E.S.S.團(tuán)隊(duì)多年來(lái)極大地提高了伽馬射線的空間分辨率和靈敏度，使其有可能與星際氣體進(jìn)行精確比較。日本國(guó)家天文臺(tái)的Hidetoshi Sano博士領(lǐng)導(dǎo)了對(duì)歐洲X射線衛(wèi)星XMM-牛頓的存檔數(shù)據(jù)集的X射線成像分析。Einecke博士和Rowell教授與Fukui教授和Sano博士密切合作，進(jìn)行了詳細(xì)的研究，考察了伽馬射線、X射線和無(wú)線電發(fā)射之間的相關(guān)性。
“這種全新的方法將被應(yīng)用于更多的超新星遺跡，除了現(xiàn)有的觀測(cè)站之外，使用下一代伽馬射線望遠(yuǎn)鏡CTA（切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列），這將大大推進(jìn)宇宙射線起源的研究。”
相關(guān)報(bào)道：宇宙射線源于超新星遺跡添新證
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（徐銳）：1912年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙中能量最高的帶電粒子流——宇宙射線。自那時(shí)起，科學(xué)家一直試圖解開(kāi)宇宙射線起源謎團(tuán)，因?yàn)橛钪嫔渚€促進(jìn)了星際物質(zhì)的化學(xué)演化，了解其起源對(duì)理解銀河系演化至關(guān)重要。
此前研究認(rèn)為，宇宙射線是由銀河系中的超新星遺跡（超新星爆發(fā)后的產(chǎn)物）對(duì)粒子加速形成的，到達(dá)地球的速度近乎光速。近日，一項(xiàng)發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》的研究首次成功量化了超新星遺跡中宇宙射線的質(zhì)子和電子成分。根據(jù)對(duì)射電、X射線和伽馬射線輻射的新成像分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，宇宙射線發(fā)出的超高能伽馬射線中至少有70%是由質(zhì)子引起的。
這是科學(xué)家首次定量顯示超新星遺跡中產(chǎn)生的宇宙射線數(shù)量，也是闡明宇宙射線起源的關(guān)鍵一步。這項(xiàng)研究證實(shí)了銀河系宇宙射線是由超新星遺跡中質(zhì)子加速行為產(chǎn)生的。
此前對(duì)伽馬射線的最新觀測(cè)表明，許多超新星遺跡以太電子伏特的能量發(fā)射伽馬射線。如果伽馬射線是由質(zhì)子（組成宇宙射線的主要帶電粒子）產(chǎn)生的，那么超新星遺跡起源的假設(shè)就可以得到證實(shí)。但是，伽馬射線本身就是由帶電粒子產(chǎn)生的，因此必須確定質(zhì)子或電子源是否占主導(dǎo)地位，并測(cè)量二者的貢獻(xiàn)比率。日本名古屋大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)對(duì)此展開(kāi)了研究。
此前研究表明，質(zhì)子產(chǎn)生的伽馬射線強(qiáng)度與射線成像觀測(cè)獲得的星際氣體密度成正比。此外，科學(xué)家預(yù)期電子產(chǎn)生的伽馬射線強(qiáng)度與同樣由電子產(chǎn)生的X射線強(qiáng)度成正比。
由此，研究人員原創(chuàng)性地將伽馬射線輻射用質(zhì)子和電子成分的線性組合表示，即將總伽馬射線強(qiáng)度表示為質(zhì)子源和電子源伽馬射線的總和。結(jié)果表明，質(zhì)子源和電子源伽馬射線分別占總伽馬射線的70%和30%。研究還發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子源伽馬射線在星際氣體富集區(qū)域占主導(dǎo)地位，電子源伽馬射線在星際氣體貧乏區(qū)域主導(dǎo)力增強(qiáng)。這表明兩種機(jī)制共同作用于伽馬射線。
據(jù)悉，通過(guò)使用下一代伽馬射線望遠(yuǎn)鏡——切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列，上述新方法將應(yīng)用于更多的超新星遺跡觀測(cè)分析中，極大推進(jìn)宇宙射線起源研究。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.3847/1538-4357/abff4a

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