SN1006，宇宙射线神秘起源的线索

欧 洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜（VLT）新近对千年前超新星的遗迹进行了详尽观测，并揭示了宇宙射线起源的线索。研究推测，超新星遗迹中快速移动的 粒子可能是宇宙射线的前身。研究报告已经发表在2013.2.14出版的《科学》期刊上，标题：“围绕SN 1006周围快速冲击波的光谱积分观测”。

SN1006的各个图像比较，从左往右依次为整体合成图像，哈勃光学图像，VLT观测区间，单个像素余的光谱展开效果。大图下载：17MB，版权：NASA，ESA，ESO；VLT，原作者，等。

公 元1006年，一颗新星闪耀在南天，并在全球都有广泛的发现记录。它远远盖过了金星的光芒，甚至可能与弦月争辉。在极亮时，它不但白天可见，据说还能在 （午夜）产生影子。现代天文学家确定了超新星遗迹的位置，并命名为SN 1006，他们还在南天的豺狼座发现了巨大爆发后残余的炽热物质构成的、高速膨胀的环。

长期以来，天文学界就猜测这类超新星遗迹是某些宇宙射线的起源地——来自太阳系外、以接近光速运动的超高能粒子。但直到现在，它们是如此形成的仍是一个谜。

SN 1006的多波段合成图，从蓝到红依次为X线、可见光、射电图像，分别由钱德拉、哈勃太空望远镜、英国施密特望远镜以及美国甚大射电阵列获取。大图下载：18MB，版权：NASA，ESA，ESO；CXC；VLA；NRAO，NOAO，CTIO等等。

由 德国海德堡市马克斯—普朗克天文研究所的Sladjana Nikolic（注1）领导的团队，借助甚大望远镜的多目标光学摄谱仪（VIMOS）仔细观测这个已有千年的SN 1006。他们想了解高速运动的超新星喷射物冲入相对静止的星际物质时会发生什么——会产生冲击波。这个高速膨胀的冲击波前沿类似于超音速飞行器产生的音 爆现象，并是宇宙中天然粒子加速器的候选者。

团队不但获得了单个点的冲击波信息，还首次建立了气体性质的分布图，以及它们的性质在冲击波前沿是如何改变的。这就提供了谜底的关键线索。

研究结果令人惊讶——他们假设在冲击波区域（注2）存在大量以极快速运动的质子（氢核）。虽然它们并非我们要寻找的高能宇宙线本身，但它们是必要的“种子粒子”，当它们与冲击波前沿中的物质相互作用时，就可能产生超高能辐射并飞向太空——宇宙射线。

γ射线空间天文台的观测表明，遗迹的两端存在大量高能γ射线。

Nikolic解释说：“这是我们首次详细了解在超新星冲击波前沿中和附近发生了什么。我们在被冲击波前沿加热的区域发现了证据，与预期一样质子能从冲击波前沿的后方直接获得能量。”

本研究是首次如此详细地使用视场积分光谱技术（注3）研究超新星冲击波前沿。团队现在渴望把该技术应用于其他的遗迹。

报告合作者、马普天文研究所的同事Glenn van de Ven总结说：“这种新观测方法能很好地应用于解决超新星遗迹如何产生宇宙射线之谜。”

注

1、Nikolic现在海德堡大学攻读她的博士学位，在做数据分析工作时，发现了这些新证据。

2、相对于被观测物质的温度而言，这些质子的运动速度快得多，被称为超热物质。

3、这是VIMOS的特征技术：采用视场积分单元，使到达每一个像素上的光都展开为光谱，并获得记录。然后光谱可以一一分析，并绘制出每个区域物质的运动速率和化学组成。

哈勃观测与地面观测的比较，显示超新星遗迹的高速膨胀。绿色为地面观测（注意大部分与红色重叠），红色是哈勃ACS的观测结果。