本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
宇宙充满了惊喜——几乎每周都会有天文学家小组宣布一个令人费解的新发现，颠覆了理论或预期。但同样重要的是，需要进行艰苦而耗时的研究，以坚定地确定天文学家认为他们已经知道的事情。
例如，一项关于我们银河系中宇宙射线起源的新研究。这些高能粒子，主要是质子，从各个方向轰击地球。天体物理学家长期以来一直怀疑，来自古代超新星（数千年前爆炸的恒星）的膨胀冲击波将质子加速到高速，并将它们发射到银河系，最终与地球碰撞。但是，一个研究团队花了四年时间，利用美国宇航局的主要空间观测站之一，才用确凿的证据支持了这种怀疑。
斯坦福大学的斯特凡·芬克和内山泰信、日本京都大学的田中隆明及其同事，利用费米伽马射线太空望远镜上的一个仪器，监测了两个超新星遗迹，即IC 443和W44，它们在大约1万年前在银河系中相对较近的地方爆炸。伽马射线是最高能量的光子，其能量是可见光光子的数百万甚至数十亿倍。
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芬克在波士顿举行的美国科学促进会会议的网络直播新闻发布会上说：“利用我们用费米大面积望远镜探测到的伽马射线，我们已经证明宇宙射线是在超新星遗迹中加速的。”“我们从两个超新星遗迹探测到的伽马射线具有独特的‘确凿证据’特征，现在首次提供了无可辩驳的证据，证明它们正在加速质子。” 研究人员于2月15日在《科学》杂志上发表了他们的发现。
正如芬克所说，“确凿证据”是与超新星遗迹发射的光子光谱中能量较高的对应物相比，低能量伽马射线有所不足。这表明伽马射线的起源来自被称为中性π介子的粒子的衰变，这些中性π介子是在高能质子（例如，来自超新星冲击波的质子）与星际气体稠密云中的更多普通质子碰撞时产生的。因此，在两个超新星遗迹地点产生中性π介子，表明这些物体确实将质子加速到了惊人的速度。
天体物理学家必须依赖于中性π介子及其产生的伽马射线等观测代理，因为宇宙射线本身——高能质子——带有电荷，因此在它们穿过银河系时会被磁场偏转。“它们不会指向它们的来源，”芬克在谈到宇宙射线时说。“因此，我们必须转向中性信使。”
这就是伽马射线光子的吸引力所在，它不带电荷。“这些伽马射线可以由高能质子产生，然后沿直线传播，并告诉我们质子在哪里加速，宇宙射线在哪里产生，”芬克补充道。
芬克和他的同事研究的物体在伽马射线中的亮度都超过了任何其他超新星遗迹，这使得它们成为搜索的明显目标。但即便如此，解析来自现在已死亡的恒星遗址周围的两个发光物质壳的伽马射线输出也需要一些时间。“问题在于，我们正在寻找的特征位于探测器能量范围的最底端，”芬克说。“而且在这些低能量下，伽马射线不会在探测器中留下太多信息。”