تقریباً یک قرن پیش، دانشمندان دریافتند که برخی از تشعشعاتی که در جو زمین تشخیص می دهیم منشا محلی ندارند. این امر سرانجام منجر به کشف اشعه های کیهانی ، پروتون های پرانرژی و هسته های اتمی شد که الکترون های آن ها برداشته شده و به سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت یافته اند. با این حال، هنوز چندین راز پیرامون این پدیده عجیب (و بالقوه کشنده) وجود دارد. با اعوجاج همراه باشید.
این شامل سوالاتی در مورد منشاء آن ها و چگونگی شتاب بخش اصلی پرتوهای کیهانی (پروتون ها) به چنین سرعتی است. به لطف تحقیقات جدید به رهبری دانشگاه ناگویا ، دانشمندان برای اولین بار میزان پرتوهای کیهانی تولید شده را تعیین کردند. این تحقیقات به حل یک راز ۱۰۰ ساله کمک کرده است و گامی مهم در جهت تعیین دقیق محل تشعشعات کیهانی است.
در حالی که دانشمندان معتقدند که اشعه های کیهانی از منابع زیادی سرچشمه می گیرند از جمله خورشید، ابرنواخترها، انفجارهای اشعه گاما (GRBs) و هسته های کهکشانی فعال منشا دقیق آن ها از زمان کشف آن ها در سال ۱۹۱۲ یک راز بوده است. ، اخترشناسان این نظریه را مطرح کرده اند که بقایای ابرنواختر مسئول تسریع آن ها تا تقریباً سرعت نور است.
با این حال، اشعه گاما نیز توسط الکترون هایی تولید می شود که در ISM با فوتونها تعامل دارند ، که می تواند به شکل فوتونهای مادون قرمز یا تابش ناشی از پس زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) باشد. بنابراین ، تعیین منبع بیشتر برای تعیین منشأ پرتوهای کیهانی بسیار مهم است.
کلید تحقیق آن ها رویکرد جدیدی بود که آن ها برای تعیین مقدار منبع اشعه گاما در فضای بین ستاره ای توسعه دادند. مشاهدات گذشته نشان داده است که شدت اشعه گاما VHE ناشی از برخورد پروتون ها با پروتون های دیگر در ISM متناسب با چگالی گاز بین ستاره ای است که با استفاده از تصویربرداری خط رادیویی قابل تشخیص است. از طرف دیگر ، انتظار می رود که پرتوهای گاما در اثر برهم کنش الکترونها با فوتون ها در ISM متناسب با شدت اشعه ایکس غیر گرمایی الکترون ها باشد.
به منظور مطالعه ، این تیم بر داده های بدست آمده از سیستم استریوسکوپی با انرژی بالا (HESS) ، یک رصدخانه اشعه گاما VHE واقع در نامیبیا (و توسط موسسه فیزیک هسته ای ماکس پلانک) ، تکیه کرد. سپس آن ها این داده ها را با داده های اشعه ایکس که توسط رصدخانه اشعه ایکس ESA (XMM-Newton) و داده های مربوط به توزیع گاز در محیط بین ستاره ای به دست آمد ترکیب کردند.
در نهایت نتایج به دست آمده نشان داد که بقایای ابر نو اختر منبع پرتوهای کیهانی هستند. این نتایج همچنین نشان می دهد که اشعه گاما از پروتون ها در مناطق بین ستاره ای غنی از گاز رایج تر است ، در حالی که آن هایی که توسط الکترون ها ایجاد می شوند در مناطق فقیر از گاز افزایش می یابند. این از آنچه بسیاری از محققان پیش بینی کرده اند پشتیبانی می کند ، این است که این دو مکانیسم با هم کار می کنند تا بر تکامل ISM تأثیر بگذارند.
