大约一个世纪前，科学家开始意识到，我们在地球大气层中检测到的一些辐射并非源自本地。
这最终导致了宇宙射线、高能质子和原子核的发现，这些原子核被剥夺了电子并加速到相对论速度（接近光速）。
然而，围绕这种奇怪（且可能致命）的现象仍然存在一些谜团。
这包括以下问题他们的起源以及宇宙射线的主要成分（质子）如何加速到如此高的速度。
由于名古屋大学领导的新研究，科学家首次量化了超新星遗迹中产生的宇宙射线的数量。
这项研究帮助解开了 100 年来的谜团，并且是朝着精确确定宇宙射线来源迈出的重要一步。
虽然科学家推测宇宙射线有多种来源？ 我们的太阳、超新星、伽马射线暴（GRB）和活动星系核（又名类星体）？ 自 1912 年首次发现以来，它们的确切起源一直是个谜。
同样，天文学家推测，超新星遗迹（超新星爆炸的后遗症）是使它们加速到接近光速的原因。
当宇宙射线穿过我们的星系时，它们在星际介质（ISM）的化学演化中发挥着重要作用。 因此，了解它们的起源对于理解星系如何演化至关重要。
近年来，随着观测的改进，一些科学家推测超新星遗迹会产生宇宙射线，因为它们加速的质子与ISM中的质子相互作用，产生极高能（VHE）伽马射线。
然而，伽马射线也是由电子与 ISM 中的光子相互作用产生的，光子可以是红外光子或来自 ISM 的辐射的形式。（中巴）。 因此，确定哪个源更大对于确定宇宙射线的起源至关重要。
研究小组希望阐明这一点？ 其中包括来自名古屋大学的成员日本国家天文台（NAOJ）和澳大利亚阿德莱德大学？ 观测到超新星遗迹 RX J1713.7?3946 (RX J1713)。
他们研究的关键是他们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，ISM中质子与其他质子碰撞产生的VHE伽马射线的强度与星际气体密度成正比，这可以通过无线电线成像来辨别。
另一方面，ISM 中电子与光子相互作用产生的伽马射线预计也与电子发出的非热 X 射线的强度成正比。
为了进行研究，该团队依赖于高能立体系统（HESS）获得的数据，这是一个位于纳米比亚的 VHE 伽马射线天文台（由马克斯·普朗克核物理研究所运营）。
然后，他们将其与欧空局 X 射线多镜任务（XMM-牛顿）天文台获得的 X 射线数据以及星际介质中气体分布的数据结合起来。
然后，他们将所有三个数据集结合起来，确定质子占宇宙射线的 67%±8%，而宇宙射线电子占 33%±8%？ 大约是 70/30 的比例。
这些发现具有开创性，因为它们是第一次量化宇宙射线的可能起源。 它们还构成了迄今为止最明确的证据，证明超新星遗迹是宇宙射线的来源。
这些结果还表明，来自质子的伽马射线在富含气体的星际区域中更为常见，而由电子引起的伽马射线在气体贫乏的区域中增强。
这支持了许多研究人员的预测，即这两种机制共同影响 ISM 的演变。
说该研究的主要作者、名誉教授 Yasuo Fukui 表示：“如果没有国际合作，这种新颖的方法就不可能完成。[它将]使用下一代伽马射线望远镜 CTA（切伦科夫望远镜阵列）应用于更多的超新星遗迹。除了现有的天文台之外，这将极大地推进宇宙射线起源的研究。”
除了领导该项目外，Fukui 自 2003 年以来一直致力于使用南天射电望远镜位于拉斯坎帕纳斯天文台在智利和澳大利亚紧凑阵列望远镜。
感谢阿德莱德大学的 Gavin Rowell 教授和 Sabrina Einecke 博士（该研究的合著者）和 HESS 团队，伽马射线天文台的空间分辨率和灵敏度终于达到了可以进行比较的程度两者之间。
与此同时，NAOJ 的合著者 Hidetoshi Sano 博士领导了对 XMM-Newton 天文台档案数据集的分析。 在这方面，这项研究还展示了国际合作和数据共享如何促进各种前沿研究。
随着仪器的改进、方法的改进和更多的合作机会，天文突破正在成为常态！
