メディアのリリースの波の中で、NASAのフェルミガンマ線宇宙望遠鏡によって行われた最新の研究は、超新星が宇宙線の前駆体である可能性があるというニュースで粒子宇宙物理学の世界を照らしています。残りは電子と原子核です。磁場に出会うと、遊園地のバンパーカーのように経路が変わりますが、その起源を知らなくてもおかしくはありません。現在、エネルギー省（DOE）のSLAC National Accelerator LaboratoryにあるKavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmologyで科学者が行った4年間の努力は報われました。宇宙線がどのように生まれたかの証拠があります。
「これらの陽子のエネルギーは、地球上で最も強力な粒子コライダーが生成できるエネルギーをはるかに超えています」と、分析を主導したカブリ研究所とスタンフォード大学の宇宙物理学者であるステファンファンクは述べました。 「前世紀には、宇宙線がここに到着するまで、宇宙線について多くを学びました。彼らの加速の原因についても強い疑いがありましたが、最近までそれらを裏付ける明確な証拠はありませんでした。」
これまで科学者は、星間ガスからの放出に関与する可能性のある原子粒子など、いくつかの詳細については明確ではありませんでした。彼らの研究を支援するために、彼らは、IC 443およびW44として知られている、ガンマ線を放出する超新星残骸のペアを非常に詳しく調べました。なぜ矛盾があるのですか？この場合、ガンマ線は宇宙線の陽子と電子と同様のエネルギーを共有します。それらを区別するために、研究者は中性パイ中間子、通常の陽子に影響を与える宇宙線陽子の産物を明らかにしました。これが発生すると、パイ中間子は急速に一連のガンマ線に崩壊し、シグネチャの低下を残します。これは陽子の形で証拠を提供します。フェルミ加速と呼ばれるプロセスで作成された陽子は、超新星の急速に移動する衝撃波面に閉じ込められたままであり、磁場の影響を受けません。この特性のおかげで、天文学者はそれらを直接源にたどることができました。
「この発見は、これら2つの超新星残骸が加速陽子を生成していることを示す煙幕です」とカリフォルニアのスタンフォード大学のカブリ粒子宇宙物理学研究所の宇宙物理学者である主任研究者のステファンファンクは述べました。 「今、私たちは彼らがこの偉業をどのように管理するかをよりよく理解し、プロセスがガンマ線放出を見るすべての残骸に共通しているかどうかを判断するために取り組むことができます。
彼らは小さなスピードスターですか？もちろんです。粒子が衝撃波面を通過するたびに、速度が約1％向上します。最終的には宇宙線として解放されるのに十分です。 「宇宙飛行士は、宇宙線に関連する閃光を実際に見ていると記録しています」とファンクは述べた。 「それが私が彼らの勇気を称賛する理由の1つです–そこの環境は本当にかなり厳しいです。」この研究の次のステップは、ファンクが付け加えたもので、加速メカニズムの正確な詳細と、超新星残骸が陽子を加速できる最大エネルギーを理解することです。
しかし、研究はこれで終わりではありません。セルビアの天文学者であるSladjana Nikolic（Max Planck Institute for Astronomy）による注意深い観測分析の間に、粒子加速器のように作用する超新星残骸の新しい証拠がさらに明らかになりました。彼らは光の構成を見ました。 Nikolic氏は次のように説明しています。「衝撃領域とその周辺の微物理を詳細に見ることができたのはこれが初めてです。衝撃の直前の前駆領域の証拠が見つかりました。これは宇宙線生成の前提条件であると考えられています。また、前駆領域は、衝撃の直後の領域からエネルギーを運び去る陽子があった場合に予想されるとおりに加熱されています。」
Nikolicと彼女の同僚は、チリのヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡でスペクトログラフVIMOSを使用して、超新星SN 1006の衝撃波面の短いセクションを観察して文書化しました。この新しい手法は、積分フィールド分光法として知られています–初めてのプロセスこれにより、天文学者は超新星残骸からの光の組成を徹底的に調べることができます。ニコリックの博士課程の監督者の1人であるベルン大学のケビンヘンは、次のように述べています。「積分フィールド分光法は、通常、研究に使用されているため、かなり一般的ではない方法で積分フィールド分光法を使用できたという事実を特に誇りに思っています。高赤方偏移銀河。そうすることで、以前のすべての研究をはるかに超えるレベルの精度を達成しました。」
特に宇宙線に関して、超新星残骸を詳しく見るのは本当に興味深い時期です。 Nikolicが説明するように、「これはパイロットプロジェクトでした。超新星残骸から観測された放出は、このタイプの計器の通常のターゲットオブジェクトと比較して、非常に微弱です。何が可能かわかったので、フォローアッププロジェクトについて考えるのは本当にエキサイティングです。」ニコリックの他の共同監督者であり、積分場分光法の専門家であるマックスプランク天文学研究所のグレンファンデベンは、次のように付け加えています。「この種の新しい観測アプローチは、宇宙線がどのようにして生成されるかというパズルを解く鍵になるでしょう。超新星残骸。」
フェルミ分析に参加したカブリ研究所所長のロジャーブランドフォードは、次のように述べています。「超新星残骸が宇宙線を加速することを示すこのような明確なデモンストレーションが発見の100周年を祝ったときに来たことは、ふさわしいことです。私たちの発見能力がどれほど速く進歩しているかがわかります。」
オリジナルストーリーの出典と参考文献：宇宙粒子加速器の探索における新しいアプローチ、NASAのフェルミは超新星残骸が宇宙線を生成することを証明し、証拠：宇宙線は爆発する星から来る。
