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Utillizzando i dati del satellite nippo-americano ASCA per l'osservazione della radiazione X, i fisici hanno trovato quella che definisconno "la prima osservazione diretta" della produzione di queste particelle nell'onda d'urto dei resti di una supernova, cioe' nella sfera di gas e polveri in espansione prodotta dall'esplosione di una stella.
"Siamo veramente compiaciuti di contribuire alla soluzione di un mistero vecchio di 83 anni" ha dichiarato il Dott. Koyama, della facolta' di fisica dell'Universita' di Kyoto in Giappone.

I raggi cosmici furono scoperti nel 1912 dal fisico austriaco Victor F.Hess, che ne rilevo' la presenza con un semplice elettroscopio durante i suoi numerosi voli sui palloni nell'alta atmosfera, e che proprio per questo ricevette in seguito il premio Nobel per la fisica. Si tratta di particelle subatomiche, principalmente protoni ed elettroni, che viaggiano nello spazio a velocita' vicine a quella della luce. Sin dalla loro scoperta, gli scienziati hanno discusso sulla loro origine e su come potessero queste normali particelle subatomiche, arrivare a velocita' tanto elevate.
Da tempo si riteva che la risposta andasse cercata nei resti delle supernovae ma fino ad oggi tutte le ricerche avevano dato esito negativo.

Il team internazionale, ha utilizzato il satellite per verificare che i raggi cosmici vengano generati ed accellerati ad altissime velocita, con un processo intuito per la prima volta dal fisico nucleare Enrico Fermi nel 1949, nei resti della supernova del 1006 che agli osservatori medioevali dovette apparire luminosa quanto la Luna.

Il satellite ha a bordo dei telescopi per ottenere simultanamente immagini e spettri dei raggi X provenienti dalle sorgenti celesti, dando la possibilita' agli astronomi di distinguere differenti emissioni di raggi X da regioni vicine dello stesso oggetto. Il percorso che ha portato alla scoperta parte dalle rilevazioni in due regioni opposte dei resti in espansione di una supernova. Queste sono intense sorgenti di quella che viene definita "radiazione di sincrotrone" per analogia a quella prodotta negli accelleratori di particelle, che e' prodotta dagli elettroni che si muovono a velocita' prossime a quella della luce, attraverso un campo magnetico. I resti di una supernova invece, producono normali radiazioni X "termiche", dovute cioe' alla radiazione emessa dai gas come ossigeno e neon o da magnesio, silicio,zolfo ed altri elementi in forma gassosa, quando sono surriscaldati a temperature elevate.

I raggi cosmici, secondo i fisici, vengono accellerati nelle due regioni ai confini della radiazione di sincrotrone. In particolare, le particelle cariche sono accellerate quasi alla velocita' della luce e le loro energie elevate a 100 trilioni di elettronvolt come oltrepassano le turbolente regioni all'interno del fronte dell'onda d'urto della supernova. Quest'energia e' do molto superiore a quella che si riesce a produrre nei piu' potenti accelleratori di particelle terrestri. Come una pallina da ping-pong che rimbalzando tra il tavolo e la racchetta, aumenta la sua velocita' tanto piu' avviciniamo la racchetta al tavolo, un elettrone, un protone o un nucleo atomico, rimbalzano avanti ed indietro all'interno dei resti della supernova, aumentando continuamente la velocita', fino ad arrivare ad altissime energie e velocita' relativistiche. Questo processo fu proposto per la prima volta da Fermi nel 1949.

"Poiche' abbiamo trovato prova dell'accellerazione dei raggi cosmici nei resti della supernova del 1006, probabilmente lo stesso processo dovrebbe essere rilevato nei resti di altre supernovae recenti" dichiara il dott. R.Petre del Laboratory for High Energy Astrophysics ( LHIEA - laboratorio astrofisico per le alte energie ) del Goddard Space Center. Gli astronomi ritengono che si verifichi un'esplosione di supenova nella Via Lattea, la nostra galassia, in media ogni trent'anni. La supernova del 1006, e' catalogata come esplosione di una stella nana bianca, o supernova di tipo Ia. Comunque, altri tipi di supernove, che coinvolgono il collasso di stelle massive, producono raggi cosmici.

Le osservazioni sono state effettuate con la telacamera per raggi X a bordo del satellite ASCA, lanciato dalla base di Kagoshima nel Febbraio 1993. Buona parte degli strumenti scientifici e' stata fornita dal LHIEA e dal Center for Space Research del Massachussets Institute of Technology ( MIT ).
" La possibilita' di ottenere dettagliati spettri X, cioe' di determinare i differenti spettri in punti diversi di una stessa immagine, rappresenta un progresso tecnologico notevole" dice S.Holt direttore dei laboratori del Goddard Center.

Circa 30 raggi cosmici colpiscono ogni secondo, una superficie di 3 cm quadrati negli strati esterni dell'atmosfera. Ma, nelle collisioni di questi raggi cosmici denominati "primari" con gli atomi degli strati atmosferici superiori, vengono prodotti i raggi cosmici "secondari", piu' deboli, alcuni dei quali riescono a raggiungere e penetrare la superficie terrestre.