解开高能宇宙射线来源的百年之谜：超新星残骸是答案

，据国外媒体报道，大约一个世纪前，科学家开始意识到，在地球大气层中探测到的一些辐射并非来自太阳照射，而是来自宇宙空间。这最终催生了宇宙射线的发现。这些来自外太空的高能粒子，在被剥离电子之后，加速到了相对论速度(接近光速)。然而，围绕这一奇怪并可能带来潜在危害的现象，至今仍有许多谜题尚未解开。

当高能宇宙射线撞击地球大气层顶部时，就会发生高能粒子“阵雨”。宇宙射线是在 1912 年意外发现的

宇宙射线质子相互作用和电子与光子相互作用分别产生伽马射线的示意图。宇宙射线质子与星际质子相互作用，产生了中性介子，然后迅速衰变为两个伽马射线光子(强子过程)。宇宙射线电子通过反康普顿散射(轻子过程)激发星际光子(主要是宇宙微波背景辐射)，使其转化为伽马射线能量

当宇宙射线穿过银河系时，它们在星际介质的化学演变中扮演着重要角色。因此，了解宇宙射线的起源对于了解星系如何演化至关重要。近年来，随着观测技术的完善，一些科学家利用最新的观测结果推测，超新星残骸可以产生宇宙射线，因为它们加速的质子与星际介质中的质子相互作用，产生了甚高能伽马射线。

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。

为了进行研究，研究团队利用了高能立体视野望远镜系统获得的数据。研究报告发表于《天体物理学杂志通讯》年9月23日。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)。据外媒报道，目前，天文学家已经在英仙座和金牛座之间发现了一个球状空洞，这为恒星形成提供了新的线索，来自哈佛amp史密森尼天体物理中心的研究人员说，这个洞是由大约1000万年前爆炸的一颗古代超新星形成的。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。。

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。