超新星遺跡研究獲新進(jìn)展

王晉嵐

[本刊訊]中國科學(xué)院上海天文臺的王仲翔研究團(tuán)隊(duì)以及南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院的陳陽研究團(tuán)隊(duì)通過對費(fèi)米呷射線空間望遠(yuǎn)鏡（FermiGamma-Ray Space Telescope）的數(shù)據(jù)進(jìn)行多波段分析，在發(fā)現(xiàn)超新星遺跡中γ射線輻射來源方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果于2015年5月發(fā)表在TheAstrophysical Journal。

超新星爆發(fā)是恒星演化過程中的一個階段，大質(zhì)量恒星晚期，其核心能源消耗殆盡，將發(fā)生塌縮并引起超新星爆發(fā)。超新星爆發(fā)時，恒星向周圍空間迅猛地拋出其大部分甚至幾乎所有物質(zhì)。這些物質(zhì)向外膨脹，與星際物質(zhì)相互作用，形成延展?fàn)畹摹俺滦沁z跡”。在吉電子伏（GeV）能量量級，費(fèi)米γ射線空間望遠(yuǎn)鏡所收集的高靈敏性、精細(xì)空間分辨率數(shù)據(jù)使得對超新星遺跡進(jìn)行細(xì)致研究成為可能。

對超新星遺跡中呷射線輻射來源的解釋，有強(qiáng)子作用模型和輕子作用模型。強(qiáng)子作用模型認(rèn)為，宇宙線中的高能質(zhì)子與其周圍的物質(zhì)相碰撞所導(dǎo)致的介子衰變是超新星遺跡中γ射線的原因；輕子作用模型則認(rèn)為，γ射線輻射源于高能電子與低能光子之間的逆康普頓散射（inverse Comptonscattering），或高能電子的軔致輻射（bremsstrahlung radiation）。

王仲翔研究團(tuán)隊(duì)以及陳陽研究團(tuán)隊(duì)細(xì)致分析了費(fèi)米呷射線空間望遠(yuǎn)鏡所收集的超新星遺跡Kesteven 27附近的數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)，有γ射線點(diǎn)源處于超新星遺跡射電波段最亮處，即超新星遺跡與附近分子云相互作用位置，其能譜分布支持強(qiáng)子作用模型。這是繼去年該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)超新星遺跡RCW103之后，又一個強(qiáng)子作用觀測實(shí)例。