根据一项由加州大学洛杉矶分校的研究人员领导的新研究，濒死的大质量恒星灾难性爆炸的最后阶段，即超新星，在宇宙射线的帮助下，可能对周围的星际气体产生高达6倍的冲击牛津大学．该研究由博士生Francisco Rodríguez Montero于2021年7月19日在虚拟国家天文学会议(NAM 2021)上提出。
当超新星爆炸时，它们向太空发射光和数十亿粒子。当光可以自由地到达我们时，粒子被爆炸产生的磁冲击波困在螺旋圈中。这些粒子在激波前沿来回穿梭，被加速到几乎光速，在逃离超新星时，被认为是宇宙射线这一神秘辐射形式的来源。
一个超新星模拟的假彩色图像显示气泡中有热的和冷的气体块(白色/绿色)，以及在超新星残骸外壳周围的宇宙射线的丝状结构(蓝色)。作者:F. Rodríguez蒙特罗。
由于其巨大的速度，宇宙射线经历了强烈的相对论效应，实际上比普通物质损失的能量更少，从而使它们能够在星系中旅行很远的距离。在此过程中，它们会影响其路径中星际气体的能量和结构，并可能在阻止致密气体袋中新恒星形成方面发挥关键作用。然而，到目前为止，宇宙射线在星系演化中的影响还没有被很好地理解。
在这类的第一次高分辨率数值研究中，研究小组模拟了数百万年来超新星爆炸产生的冲击波的演变。他们发现，宇宙射线在超新星演化的最后阶段，以及它向其周围的星系气体注入能量的能力，扮演着关键的角色。
Rodríguez蒙特罗解释说:“最初，宇宙射线的加入似乎并没有改变爆炸的演变。然而,当超新星达到的阶段不能获得更多动力的超新星的热能转换成动能,我们发现宇宙射线可以给一个额外的推动天然气,允许最后动量的4 - 6倍高于先前预测。”
红色、绿色和蓝色表示的是由美国宇航局钱德拉x射线天文台观测到的低、中、高能x射线，星场来自数字化巡天。来源:NASA / CXC / NCSU / JPL-Caltech / M. Burkey等。
结果表明，从星际介质中喷出的气体进入周围稀薄的气体或星系周围的介质，其质量将比先前估计的要大得多。
与最先进的理论论点相反，模拟还表明，当大质量恒星在低密度环境中爆炸时，宇宙射线提供的额外推力更重要。这可能会促进超级气泡的产生，由连续几代的超新星提供动力，将气体从星际介质中清除，并将其排出星系盘。
Rodríguez蒙特罗补充说:“我们的结果是对宇宙射线的非凡新见解的首次观察，这将为我们理解星系形成的复杂本质提供帮助。”
会议:英国皇家天文学会全国天文会议
第一个发表评论“宇宙射线帮助超新星爆炸产生更大的冲击力”