人類首次發現銀河系內超高能宇宙射線

高能宇宙射線藝術假想圖。（ShutterStock）

【大紀元2021年04月16日訊】（大紀元記者笛睿編譯報導）科學家最近探測到有史以來銀河系內發出的最強宇宙射線，是地球上人造粒子加速器可以達到能量的幾百倍，是之前最高紀錄保持者的兩倍多。

4月5日發表於《物理評論快報》（Physical Review Letters）的研究宣佈，「第一次發現位於銀河系內能量介於100萬億電子伏特（TeV）到1000萬億電子伏特（PeV）之間的彌散伽馬射線」。

相比之下，地球上最強大的粒子加速器歐洲核研究組織（CERN）的大型強子對撞機（LHC）能產生的射線能量只有6.5 TeV。這份研究探測到的射線能量達到957 TeV。

PeV是TeV的一千倍。位於西藏羊八井鎮的宇宙射線觀測台共探測到23個高於298 TeV、1個接近1PeV的彌散伽馬射線。這個觀測台位於海拔4300米高處，由地面上600多個觀測器的ASγ表面陣列和地下的繆子水切倫科夫探測器組成。

在過去幾十年來，科學家一直在記錄來自宇宙空間的高能伽馬射線。推測它們是由激烈的天體事件，比如恆星爆炸、黑洞周圍的吸積盤彈射物質等事件所發出。

研究人員追蹤到這些射線來自蟹狀星雲（Crab Nebula），不過這只是一個大概的範圍，還沒有確定究竟是什麼天文事件發出的這些射線。

高能宇宙射線由質子和其它原子殘骸組成，原本帶有電荷，在星系內傳播的時候很容易被不同的磁場影響，使得路線彎曲。當這些高能宇宙射線與星際介質相互作用的時候，發生核反應，成為不帶電荷的彌散伽馬射線，才被科學家探測到。

它們變成伽馬射線後，在銀河系內傳播的路線就更直一些，但是到了這個階段，要追溯它的源頭已經比較困難。

而且，很可能這些PeV射線的來源已經不存在了。研究人員表示，下一步希望找到這些事件源頭，了解它們仍然在發出射線，還是已經趨於平靜。

這份研究的作者之一東京大學宇宙射線研究所的高田真人（Masato Takita）說：「已經死亡的PeV射線就像滅絕的恐龍一樣，我們只能看到它們在數百萬年間留下的、遍布銀河系的足跡。如果我們能定位實實在在的、仍然活躍的PeV射線，我們就可以試圖解答更多的疑問。」

責任編輯：葉紫微