Установили ли эксперты происхождение загадочных космических лучей нашей Галактики?

Ученые из Университета Нагоя в Японии раскрыли вековую тайну происхождения загадочной радиации в верхних слоях атмосферы Земли. Они считают, что остатки сверхновых несут ответственность за космические лучи и их ускорение в космосе.

Все, что вам нужно знать о космических лучах и их возможном происхождении

Предыдущие предположения

В прошлом ученые предполагали, что космические события были связаны с Солнцем, сверхновыми, всплесками гамма-излучения и активными ядрами галактик в квазарах. Однако их точное происхождение оставалось неподтвержденным более 100 лет.

Первоначальное открытие

Астрономы впервые открыли космические лучи в 1912 году. Ученые поняли, что атмосферное излучение нашей планеты имеет далекое происхождение. С тех пор наблюдения открыли невероятные подробности о космических лучах, но некоторые вопросы остались без ответа.

Важность космических лучей

Космические лучи чрезвычайно важны для науки. По мере того, как они ускоряются в космосе, они влияют на химическую эволюцию межзвездной среды, и, таким образом, их понимание поможет астрономам понять эволюцию галактик и космоса в целом.

Ускорение

Помимо их происхождения, ученые размышляли о том, что именно ускоряет протоны в космических лучах почти до скорости света. В своем новом исследовании ученые смогли рассчитать образование космических лучей в остатке сверхновой, что привело к долгожданному ответу на загадку.

Происхождение гамма-лучей

За последние несколько лет наблюдения привели к появлению теорий, согласно которым протоны, ускоренные сверхновыми, взаимодействуют с протонами в межзвездной среде с образованием гамма-лучей очень высоких энергий. Однако гамма-лучи также производятся электронами, которые взаимодействуют с инфракрасными или микроволновыми фоновыми фотонами. Чтобы подтвердить свои теории, ученые должны определить точное происхождение космических лучей.

Данные

В ходе своего исследования ученые объединили данные гамма-лучей и рентгеновских лучей с нескольких телескопов и инструментов по всему миру. Они обнаружили, что примерно 70% космических лучей сделаны из протонов, а электроны составляют оставшиеся 30%.

Остатки сверхновой

На сегодняшний день эти результаты являются наиболее убедительным свидетельством того, что это явление происходит от остатков сверхновых. Это также первый случай в истории, когда ученые количественно определяют их возможное происхождение.

Плотность межзвездного газа

Ученые основывали свои результаты на том факте, что интенсивность гамма-лучей, вызванная столкновениями протонов с другими протонами в межзвездной среде, должна быть пропорциональна плотности межзвездного газа.

Интенсивность нетеплового рентгеновского излучения

В то же время интенсивность гамма-излучения, вызванного столкновениями фотонов с электронами, должна быть пропорциональна интенсивности нетеплового рентгеновского излучения электронов.

Гамма-излучение

Таким образом, гамма-излучение протонов более распространено в богатых газом межзвездных областях, в то время как излучение, вызванное электронами, усиливается в бедных газом областях. Эти результаты должны помочь ученым в их будущих исследованиях эволюции межзвездной среды.