[圖文]宇宙射線質子流行為的奧秘 | 陽光歷史

 

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[圖文]宇宙射線質子流行為的奧秘

2016年01月26日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 87 次

宇宙射線是一種強大的帶電粒子流,來源於地球地外的天體物理行為產生的強射線,大多數宇宙射線為質子等,地球則不斷地受到宇宙射線的「轟擊」,這些粒子基本上佈滿了外層空間,多數科學家認為它們來源於超新星(遺跡)爆發等宇宙事件,當然其中也有目前物理學界未知的天體物理過程。宇宙射線在傳播上有著獨特的行為,由於帶電粒子流在星際空間「旅行」時會受到天體磁場的干擾,因此我們無法直接探測到它們的起源,其能量以及組成都會發生改變。



地球每時每刻都遭受不同宇宙射線的「轟擊」

目前,一項新的研究為科學家提供了宇宙射線質子流行為的奧秘,在我們星系中宇宙射線在超新星的衝擊波中被加速,來自斯坦福大學物理系助教斯特凡·芬克認為我們第一次探測到了加速的質子流,其存在於銀河系「冒煙的槍」中,這裡被認為是暗物質粒子穿過銀河系時留下的痕跡,由於中性介子的衰變,伽瑪射線譜位置上出現「切斷」現象。

π介子是一類亞原子粒子,其產生於宇宙射線與超新星周圍星際物質相互作用的過程中,它會迅速衰變成伽瑪射線,這樣我們就可以通過特殊的望遠鏡來探測其存在的信號。問題是宇宙中的伽瑪射線有多種形成機制,科學家還不能確定這些射線是否由高能質子或者高能電子所產生。

研究人員花了四年的時間通過LAT望遠鏡對伽瑪射線進行巡天觀測,其搭載於費米伽瑪射線空間探測器上,目標天體為IC 433和W44超新星遺跡,其都位於銀河系中,前者距離地球大約5000光年,而W44距離地球1萬光年左右。通過數據分析發現,中性介子衰變隱藏於伽瑪射線光譜中,與超新星遺跡中伽瑪射線加速質子行為存在關聯。


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