超新星遗迹中的加速质子为宇宙射线起源

地球每时每刻都遭受不同宇宙射线的“轰击”

宇宙射线是一种强大的带电粒子流，来源于地球地外的天体物理行为产生的强射线，大多数宇宙射线为质子等，地球则不断地受到宇宙射线的“轰击”，这些粒子基本上布满了外层空间，多数科学家认为它们来源于超新星（遗迹）爆发等宇宙事件，当然其中也有目前物理学界未知的天体物理过程。宇宙射线在传播上有着独特的行为，由于带电粒子流在星际空间“旅行”时会受到天体磁场的干扰，因此我们无法直接探测到它们的起源，其能量以及组成都会发生改变。

目前，一项新的研究为科学家提供了宇宙射线质子流行为的奥秘，在我们星系中宇宙射线在超新星的冲击波中被加速，来自斯坦福大学物理系助教斯特凡·芬克认为我们第一次探测到了加速的质子流，其存在于银河系“冒烟的枪”中，这里被认为是暗物质粒子穿过银河系时留下的痕迹，由于中性介子的衰变，伽玛射线谱位置上出现“切断”现象。

π介子是一类亚原子粒子，其产生于宇宙射线与超新星周围星际物质相互作用的过程中，它会迅速衰变成伽玛射线，这样我们就可以通过特殊的望远镜来探测其存在的信号。问题是宇宙中的伽玛射线有多种形成机制，科学家还不能确定这些射线是否由高能质子或者高能电子所产生。

研究人员花了四年的时间通过LAT望远镜对伽玛射线进行巡天观测，其搭载于费米伽玛射线空间探测器上，目标天体为IC 433和W44超新星遗迹，其都位于银河系中，前者距离地球大约5000光年，而W44距离地球1万光年左右。通过数据分析发现，中性介子衰变隐藏于伽玛射线光谱中，与超新星遗迹中伽玛射线加速质子行为存在关联。

腾讯科学讯（Everett/编译）