名古屋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)新研究首次量化了超新星遺跡中產(chǎn)生的宇宙射線的數(shù)量
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名古屋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)新研究首次量化了超新星遺跡中產(chǎn)生的宇宙射線的數(shù)量
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：大約一個世紀(jì)前，科學(xué)家們開始意識到，學(xué)領(lǐng)星遺線他們在地球大氣層中探測到的導(dǎo)新的宇重慶美女兼職外圍上門外圍女（微信156-8194-*7106）一二線城市預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源一些輻射并非源自本地。這最終催生了宇宙射線的研究發(fā)現(xiàn)，高能質(zhì)子和原子核被剝奪了電子并加速到相對論速度（接近光速）。首次數(shù)量然而，量化圍繞著這種奇怪的超新產(chǎn)生（和潛在的）現(xiàn)象仍有幾個謎團(tuán)。這包括關(guān)于它們的跡中起源以及宇宙射線的主要成分（質(zhì)子）如何被加速到如此高的速度的問題。由于名古屋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的宙射重慶美女兼職外圍上門外圍女（微信156-8194-*7106）一二線城市預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源一項新研究，科學(xué)家們首次量化了超新星遺跡中產(chǎn)生的名古宇宙射線的數(shù)量。
雖然科學(xué)家們理論上認(rèn)為宇宙射線的學(xué)領(lǐng)星遺線來源很多--太陽、超新星、導(dǎo)新的宇伽馬射線暴（GRBs）和活動星系核（又稱類星體）--但自從1912年首次發(fā)現(xiàn)以來，研究它們的首次數(shù)量確切來源一直是個謎。同樣，量化天文學(xué)家們推測，超新星殘骸是將它們加速到接近光速的原因。
當(dāng)宇宙射線穿越我們的銀河系時，它們在星際介質(zhì)（ISM）的化學(xué)演變中發(fā)揮了作用。因此，了解它們的起源對于了解星系如何演變至關(guān)重要。近年來，改進(jìn)的觀測結(jié)果使一些科學(xué)家推測，超新星殘骸產(chǎn)生了宇宙射線，因為它們加速的質(zhì)子與ISM中的質(zhì)子相互作用，產(chǎn)生了極高能量 (VHE)的伽馬射線。
然而，伽馬射線也是由電子與ISM中的光子相互作用產(chǎn)生的，這些光子可以是紅外光子或宇宙微波背景（CMB）的輻射形式。因此，確定哪一個來源更大，對于確定宇宙射線的來源是最重要的。希望闡明這一點，研究小組--包括來自名古屋大學(xué)、日本國家天文臺（NAOJ）和澳大利亞阿德萊德大學(xué)的成員--觀察了超新星遺跡RX J1713.7?3946（RX J1713）。
他們研究的關(guān)鍵是他們開發(fā)了一種新的方法來量化星際空間的伽馬射線來源。過去的觀測表明，由質(zhì)子與ISM中的其他質(zhì)子碰撞引起的VHE伽馬射線的強(qiáng)度與星際氣體密度成正比，這一點用無線電線成像就可以分辨出來。另一方面，由電子與ISM中的光子相互作用引起的伽馬射線也有望與電子的非熱X射線強(qiáng)度成正比。
為了進(jìn)行研究，該小組依靠高能立體系統(tǒng)（HESS）獲得的數(shù)據(jù)，這是一個位于納米比亞的VHE伽馬射線觀測站（由馬克斯-普朗克核物理研究所運(yùn)營）。然后他們將其與歐空局X射線多鏡任務(wù)（XMM-牛頓）觀測站獲得的X射線數(shù)據(jù)以及星際介質(zhì)中氣體分布的數(shù)據(jù)結(jié)合起來。
然后，他們將所有三個數(shù)據(jù)集結(jié)合起來，確定質(zhì)子占宇宙射線的67±8%，而宇宙射線電子占33±8%--大約是70/30的比例。這些發(fā)現(xiàn)是突破性的，因為它們是第一次對宇宙射線的可能來源進(jìn)行量化。它們也構(gòu)成了迄今為止最明確的證據(jù)，證明超新星殘骸是宇宙射線的來源。
這些結(jié)果還表明，質(zhì)子引起的伽馬射線在氣體豐富的星際區(qū)域更常見，而電子引起的伽馬射線在氣體貧乏的區(qū)域則會增強(qiáng)。這支持了許多研究人員的預(yù)測，即這兩種機(jī)制共同影響了ISM的演變。該研究的主要作者，名譽(yù)教授 Yasuo Fukui說：
"如果沒有國際合作，這種全新的方法是不可能完成的。（它）將被應(yīng)用于更多的超新星遺跡，除了現(xiàn)有的觀測站之外，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。"
除了領(lǐng)導(dǎo)這個項目外， Yasuo Fukui自2003年以來一直致力于利用智利拉斯坎帕納斯天文臺的NANTEN射電望遠(yuǎn)鏡和澳大利亞望遠(yuǎn)鏡緊湊型陣列對星際氣體分布進(jìn)行量化。由于阿德萊德大學(xué)的Gavin Rowell教授和Sabrina Einecke博士（該研究的共同作者）以及H.E.S.S.團(tuán)隊，伽馬射線觀測站的空間分辨率和靈敏度終于達(dá)到了可以對兩者進(jìn)行比較的程度。
同時，共同作者NAOJ的Hidetoshi Sano博士領(lǐng)導(dǎo)了對XMM-牛頓觀測站的檔案數(shù)據(jù)集的分析。在這方面，這項研究也顯示了國際合作和數(shù)據(jù)共享是如何促成各種前沿研究的。伴隨著儀器的改進(jìn)，方法的改進(jìn)和更多的合作機(jī)會，正在導(dǎo)致一個天文學(xué)突破成為經(jīng)常發(fā)生的時代。