“天照”粒子:新的宇宙之谜-新华网
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2023 11/24 08:57:59
来源:科技日报

“天照”粒子:新的宇宙之谜

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       一个高能粒子从太空坠落到地球表面,目前尚不清楚它来自何处,甚至不清楚它到底是什么。这听起来像是科幻小说中的情节,但实际上是科学现实。这种能量超过240艾电子伏特(EeV,1018电子伏特)的银河系外粒子,是研究人员较早时间通过望远镜阵列实验的表面探测器探测到的,研究结果发表在最新一期《科学》杂志上。

  超高能宇宙射线(UHECR)是来自太空的亚原子带电粒子,其能量大于1EeV,大约是人造粒子加速器所能达到能量的100万倍。

  罕见的UHECR的起源被认为与宇宙中最具能量的现象有关,例如涉及黑洞、伽马射线暴和活动星系核。然而,关于这些粒子的物理和加速机制仍然未知,因为这种探测对仪器的收集能力要求非常高。

  日本大阪都立大学副教授藤井敏博和一个国际科学家团队自2008年以来一直在进行望远镜阵列实验。这种专门的宇宙射线探测器由507个闪烁体表面站组成,覆盖了美国犹他州700平方公里的广阔探测区域。2021年5月27日,研究人员检测到一个能量水平高达244EeV的粒子。

  鉴于该粒子的异常高能量,它的到达方向应该与其来源更紧密相关。然而,研究结果表明,它的到达方向没有显示明显的源星系或任何其他已知的天体。相反,它指向宇宙大尺度结构中的空洞——一个很少有星系“居住”的区域。这表明它拥有银河系外邻域的未知来源,又或是人们对相关高能粒子物理学的理解不完整。

  在该粒子的众多候选名称中,藤井团队最终选定了以日本神话中的太阳女神“Amaterasu”(天照)来命名。“天照”粒子也许和太阳女神一样神秘,它从哪里来的?到底是什么?破解这些问题有望为阐明宇宙射线的起源铺平道路。

【纠错】 【责任编辑:张艳芳】