超高能带电粒子（宇宙射线）在外太空飞来飞去，不断涌向地球。多年来，宇宙射线的起源一直是个谜，对其加速机制进行了各种研究，但全貌仍是未知数。
宇宙射线中能量相对较低的成分被称为星系宇宙射线，人们认为它们起源于我们银河系中超新星爆炸产生的冲击波（超新星残余冲击波）。宇宙射线是由质子、电子等原子核组成的，有一个标准模型叫做费米加速度，特别针对宇宙射线电子在激波中的加速机理。据说如果有一个电子成为最初与光速速度相同的宇宙射线的“种子”，那么加速度就可以自然地解释了，但“种子”是如何产生的却是个谜。曾是。
东京大学理科研究生院天野孝信副教授课题组攻克了宇宙射线电子加速“第一步”问题，并分析了人造卫星观测到的近地激波数据，成功逼近了这个问题的解决方案。该小组最近提出了一种新的电子加速理论模型，该模型考虑了迄今为止一直被忽略的微冲击波动力学，而观测数据证明了该新模型的正确性。然后，发现当这个模型应用于超新星残余冲击波时，电子可以加速到光速，并且可以从理论上解释作为宇宙射线“种子”的粒子的产生。
通过以这种方式阐明宇宙射线加速“第一步”的机制，将有可能进行研究以估计宇宙射线的“种子”量，进而推算出宇宙射线的总量。未来，预计不仅包括电子，还包括质子在内的宇宙射线加速全貌的理解将会取得进展。
