“钱德拉”望远镜拍到的宇宙射线图

　　新浪科技讯 北京时间10月12日消息，据国外媒体报道，大约100年前，科学家们首次发现有高能量的射线“袭击”地球，这些射线粒子运行的速度达到光速，但它们究竟来自何方却成了天文学中最难解的谜之一。日本科学家近日称，他们目前已经初步找到了宇宙射线的起源。

　　在最新一期出版的《自然》杂志上，日本空间探测局的天体物理学家内山康畅及其同事公布了这一新发现的详细情况。最新的脉动X射线热点观测表明，超星新残余物的磁场比科学家们之前想像的要强大得多。科学家们称，此次发现首次直接表明宇宙中存在一个强大的系统，可以加速宇宙射线中的粒子。日本空间探测局的天体物理学家内山康畅说：“宇宙射线加速理论的核心就是磁场强度。”

　　科学家们于1912年首次发现了宇宙射线，并自20世纪60年代以来怀疑超新星的残余物是宇宙射线的温床。这些残余物膨胀时会在星际气体中四处穿行，产生的高速冲击波能生成强大的磁场。当星际气体中的质子、电子和其它带电粒子在磁场中四处弹跳时，它们会被高度加速形成宇宙射线。宇宙中的宇宙射线工厂类似于地球上的粒子加速器，只不过它们加速粒子的能量比地球上最强大的人造机器的能量还要高出上万倍。在内山康畅及其同事的此次发现之前，从未有人直接探测到这种足以产生宇宙射线的强大磁场。内山说：“以前关于超新星残余物的磁场预测都是基于间接理论，而我们的这次发现是通过直接的测定法确定其磁场。”

　　这是天文学家首次得到超新星残留的宇宙射线电子加速率的结果。这一结果表明，电子以接近理论最大值的程度被加速。它意味着超新星残留物是带电高能粒子最主要的来源。以上结果是研究仙后座A星得到的，它由一颗大质量恒星爆炸留下，图中蓝色弧状物是冲击波，这是发生加速的地方。其它颜色区域是爆炸的残骸，并被加温到数百万度高温。

　　内山康畅及其同事使用美国宇航局的钱德拉望远镜，对名为RXJ1713.7-3946的超新星残余物中的X射线热点进行了观测，这些X射线热点位于距地球数千光年的天蝎座。这些热点在不到一年的时间内发亮后变暗，这种变化性标志着宇宙射线的生成。由于热点几乎不怎么移动，这使得天体物理学家们能够确定超新星冲击波的速度为1000万英里每小时(1600万公里每小时)，从而精确计量出超新星残余物的粒子加速磁场强度。美国北卡罗来那州立大学物理学家唐-爱立生说：“这是一个极其重要的研究发现，科学家们首次了解到超新星残余物中高速X射线的变化性。”

　　日本科学家表示，没有标准的超新星、脉冲星或黑洞能将粒子加速到如此巨大的能量，所以科学家为这种宇宙射线提出了各种不同的奇异来源。识别其来源的一个障碍是，难以弄清这些宇宙射线中实际存在什么粒子，因为当它们一旦进入地球大气层，它们就会失去其最初身份，产生一场基本粒子雨，以接近光速的速度运动。射电天文学家和粒子物理学家之间进行合作，也许能找出一个了解关于超高能宇宙射线性质和结构的新办法。利用低成本无线电接收器，有可能探测到与大气层中的宇宙射线雨巧合的射电信号。这种辐射可由地球同步辐射效应来解释。随着用射电望远镜和粒子探测器来探测入射宇宙射线工作的进展，它们的结构可能很快就能弄明白。(刘妍)