Японские астрономы разгадали столетнюю загадку космических лучей

Ученые Нагойского университета (Япония) определили количество космических лучей, образующихся в остатке сверхновой. Это позволило раскрыть столетнюю загадку происхождения таинственного излучения, обнаруживаемого в верхних слоях атмосферы Земли.

Об этом сообщает издание Science Alert.

Хотя предполагается, что космические лучи связаны с Солнцем, сверхновыми, гамма-всплесками и активными галактическими ядрами в квазарах, их точное происхождение оставалось загадкой с момента открытия в 1912 году. В последние годы астрономы находили все больше признаков того, что космические лучи возникают благодаря остаткам сверхновых: ускоряемые последними протоны взаимодействуют с протонами в межзвездной среде, создавая гамма-лучи очень высокой энергии. Однако гамма-лучи также производятся электронами, которые взаимодействуют с инфракрасными фотонами или фотонами микроволнового фона.

Ученые провели наблюдения за остатком сверхновой RX J1713. Оказалось, что на протоны приходится 67±8 процентов космических лучей, в то время как на электроны космических лучей приходится 33±8 процентов, то есть соотношение равно примерно 2/1. Оно было получено благодаря тому факту, что интенсивность гамма-лучей, вызванных столкновениями протонов с другими протонами в межзвездной среде, должна быть пропорциональна плотности межзвездного газа. В то же время интенсивность гамма-излучения, вызванного столкновениями фотонов с электронами, должна быть пропорциональна интенсивности нетеплового рентгеновского излучения электронов.

Таким образом, гамма-излучение протонов более распространено в богатых газом межзвездных областях, тогда как излучение, вызванное электронами, усиливается в бедных газом областях.