作者:孝文 来源:新浪环球地理 发布时间:2009-11-4 10:14:00
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最新研究称:宇宙射线可能来自超新星残余

宇宙射线源头探索又向前迈进一步(图片提供:NASA, ESA, CXC, and JPL-Caltech )
 
据美国国家地理网站报道,根据一支国际小组进行的一项新研究,恒星爆炸能够在太空中扮演超大功率粒子对撞机的角色,进而创造宇宙射线。宇宙射线实际上是指一直以来“轰击”地球的高能亚原子粒子。在这些轰击地球的微小粒子中,能量最大的相当于一个以时速98英里(约合每小时157公里)飞行的棒球。
 
根据天文学家的发现,宇宙射线来自于距离地球遥远的星系内部。但由于行星和恒星等大型天体的磁场能够让亚原子粒子的飞行轨迹发生偏移,天文学家很难跟踪它们的确切源头。除此之外,星系本身的磁场也会将宇宙射线捕获,而后让它们飞来飞去,就像装在密封瓶里的苍蝇一样。
 
一些天文学家表示,宇宙射线可能来自于超新星残余。这一理论认为,当一颗大质量恒星发生爆炸时,膨胀冲击波会对带电粒子产生推拉作用。这些粒子在超新星残余磁场内部弹跳,最终达到接近光速的速度并以宇宙射线的形式逃入星系。
 
直到现在,这一理论仍很难加以验证,原因在于:我们无法跟踪银河系内的宇宙射线,同时也无法探测到在其它星系内部被捕获的宇宙射线。在超高能辐射成像望远镜阵列系统(以下简称VERITAS)以及费尔米伽马射线太空望远镜的帮助下,一支国际研究小组得以第一次发现能够证明“超新星源头论”的强有力证据。
 
根据这一理论,星爆星系所拥有的宇宙射线数量超过类似银河系这样的正常星系。原因在于这种星系存在快速恒星形成区,更多超大质量恒星以超新星爆炸的方式结束自己的生命。研究过程中,这支国际小组重在搜寻光的最大能量形态——伽马射线。与宇宙射线有所不同的是,伽马射线不会受磁场影响,我们能够在地球上对此进行观测并准确跟踪其源头。
 
研究小组成员、美国加利福尼亚州斯坦福卡维利粒子天体物理学与宇宙学研究所的基思·拜克托尔在11月2日举行的媒体吹风会上表示:“我们认为伽马射线来自于宇宙射线与星际介质的相互作用。”
 
正如所预计的那样,VERITAS小组发现来自距地球大约1200光年的星爆星系M82的伽马射线数量更多。费尔米伽马射线太空望远镜也同样探测到来自M82以及另一个星爆星系NGC 253的伽马射线。此外,后者还探测到来自银河系“小卫星”——大麦哲伦云恒星形成区的伽马射线。研究小组成员、华盛顿特区美国海军研究实验室的查尔斯·德默尔表示:“根据我们的发现,拥有更多超新星的星系同时也拥有更多伽马射线。”
 
但这一产生宇宙射线的过程只建立在确定的能量水平上。能量最大的宇宙射线可能来自于超大质量黑洞喷出的粒子流,但这一理论无法得到验证。研究小组成员、法国空间辐射研究中心的尤尔根·科诺德尔赛德表示,这一新发现为揭开宇宙射线源头之谜又向前迈进一步。
 
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