新浪科技|解开高能宇宙射线来源的百年之谜：超新星残骸是答案( 二 )_

这项研究的关键是研究人员开发的量化星际空间伽马射线源的新方法。过去的观测表明，在星际介质中，由质子与其他质子碰撞而产生的甚高能伽玛射线的强度与星际气体密度成正比，这一点可以通过无线电线成像来识别。另一方面，在星际介质中由电子与光子相互作用而产生的伽马射线也被认为与来自电子的非热X射线强度成正比。

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【新浪科技|解开高能宇宙射线来源的百年之谜：超新星残骸是答案】为了进行研究，研究团队利用了高能立体视野望远镜系统（HESS）获得的数据。 HESS位于纳米比亚，是一个甚高能伽玛射线天文台（由马克斯·普朗克核物理研究所运营）。然后，他们将这些数据与欧洲空间局X射线多镜任务（XMM-牛顿卫星）获得的X射线数据，以及星际介质中气体分布的有关数据结合起来。
通过综合分析这三个数据集，研究人员确定质子占宇宙射线的67±8% ，而电子占33±8%——大约是7：3 。这些发现具有开创性的意义，因为这是首次对宇宙射线的可能起源进行量化，也是迄今为止表明超新星残骸是宇宙射线来源的最明确证据。
这些结果还表明，由质子产生的伽玛射线在富含气体的星际区域更为常见，而由电子产生的伽玛射线则在气体贫乏的区域强度更高。这支持了许多研究人员的预测，即这两种机制共同影响了星际介质的演变。
该研究的主要作者、名誉教授Yasuo Fukui说：“如果没有国际间的合作，这种全新的方法是不可能实现的。这将应用于更多的超新星遗迹研究中。除了现有的观测站，下一代伽马射线望远镜CTA（切伦科夫望远镜阵列）的启用也将大大推进宇宙射线起源的研究。 ”
与此同时，来自日本国立天文台的共同作者Hidetoshi Sano博士领导了对欧洲空间局X射线多镜任务档案数据集的分析。从这个角度来说，这项研究显示了国际合作和数据共享如何使各种前沿研究成为可能。随着观测仪器的改进，方法的优化，以及合作机会的增加，人类正进入一个天文学突破成为常态的新时代。（任天）