据一个国际研究团队报道，费尔米空间望远镜收集的数据充分证明了宇宙射线（高速高能量的粒子）来源于超新星。这些带电的颗粒，大多数是质子，持续地从外太空冲击着地球。超新星残留物（超新星爆炸后留下来的物质）是宇宙射线的根源，这是科学家们的共识，但这一共识难以得到证明，因为这些宇宙射线在来地球的途中发生了偏转。
 
　　一项发表在2月15号的《科学》杂志上的文章证明，银河系中的宇宙射线质子在超新星爆炸产生的冲击波中被加速。
 
　　在波士顿举行的年度AAAS会议上，斯坦福大学的助理教授斯特凡·芬克（Stefan Funk）将他的最新发现发布在简报上。他说，确定这些宇宙射线的起源一直都是粒子天体物理中的一个未解决的难题。
 
　　为了确认这个宇宙射线的起源，芬克和一个研究团队花了四年时间（2008-2012）用大视角望远镜观察伽马射线，这个望远镜安装在费尔米伽马射线空间望远镜上。他们观察了名为IC 433 和W44的两个超新星残留物。两者都在银河系内――IC 443在距地球约5 000光年的双子星座，W44在大约10 000光年之外的拉奎拉星座。
 
　　研究者的观察目标是被加速的宇宙射线与超新星周围的宇宙物质碰撞产生介子和亚原子。介子迅速的衰减成为伽马射线，而伽马射线可以被专门的望远镜探测到。
 
　　但问题是宇宙中很多其他过程也能产生伽马射线。当伽马射线被探测到时，科学家无法确定这些射线是由高能量的质子还是高能量的电子产生。
 
　　通过分析这些数据，科学家发现中性的介子衰减在伽马射线光谱中的重要特征，可以毫无争议的确定这些伽马射线与超新星中加速的质子有关。
 
　　“这是首次发现有关加速的质子的显著特性――由于中性介子衰减引起伽马射线光谱的截断，”芬克说。
 
　　“到目前为止，我们只有理论上的计算和常识来让我们相信宇宙射线产生于超新星爆炸残留物，”哥伦比亚大学天体物理学家杰里·奥斯特里克（Jerry Ostriker）说。“超新星爆炸残留物中介子衰减特性的直接观察为这个问题画上了句号，给宇宙射线的重要组成提供了重要的证据。”
 
　　芬克说：“一旦我们证明超新星爆炸残留物加速宇宙射线，下一步工作就是确定这个结论以及确定加速的能量由谁提供。”
 
　　在发布的简报上，研究者对巨星恒星的陨灭和宇宙射线中的微小粒子之间的关联表示惊叹――这个惊叹伴随了他们整个职业生涯。
 
　　哈佛大学天体物理学家帕特里克·斯莱恩（Patrick Slane）说，超新星的爆炸赐予了亚原子粒子“最快的快球投手能给出的最大能量。”
 
　　芬克说：“这是大规模的爆炸中，将能量传递给我们的目前所知道的最小粒子。”
 
 

资料来源 www.aaas.org

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