天文学家们发现了一种罕见的高能粒子正从宇宙中降落到地球。
科学家们表示,这可能是迄今为止探测到的能量最高的宇宙射线之一,命名为“天照照”,源自日本神话中的太阳女神。
尽管其来源尚不明确,专家们认为,只有比恒星爆炸更为强大的天体事件才能产生这样的粒子。
美国犹他大学的物理与天文学教授约翰·马修斯指出:“人们通常认为,像超新星这样的高能现象,其能量远不及这种粒子。”
“粒子加速的过程需要巨大的能量和极高的磁场来约束它们。”
天照照粒子的能量超过240亿电子伏特(EeV),是大型强子对撞机(LHC)上粒子能量的数百万倍。
它的能量仅次于1991年发现的“哦,我的上帝”粒子,后者的能量为320 EeV。
日本大阪城市大学的副教授藤井俊宏表示:“当我首次发现这种超高能量的宇宙射线时,我以为是测量错误,因为它展现了过去三十年来前所未有的能量水平。”
当这些超高能量的宇宙射线撞击地球大气层时,会引发一系列次级粒子和电磁辐射,形成所谓的空气淋浴现象。
空气淋浴中的带电粒子会产生可被专门仪器探测到的电磁辐射。
美国犹他州的望远镜阵列天文台就是一个能够探测到天照照粒子的仪器。
这一神秘现象似乎出现在与银河系相接的空白区域——局部虚空中。
专家们认为,这可能意味着该区域的磁场偏转比预期的要强,或者在局部虚空中存在未知来源,亦或是我们对高能粒子物理学的理解尚不完整。
马修斯教授表示:“这些粒子的能量如此之高,它们不应受到星系及星系外磁场的影响。”
“理论上,你应该能够追踪到它们的来源。”
“然而在‘哦,我的上帝’粒子和这个新粒子的情况下,追踪其轨迹至源头时,发现没有任何已知的高能量能够产生它们。”
“这正是谜团所在——究竟发生了什么?”
当我首次发现这种超高能量的宇宙射线时,我以为是测量错误,因为它展现了过去三十年来前所未有的能量水平。
研究人员希望天照照粒子的发现能够为进一步的研究提供线索,帮助揭示超高能量宇宙射线及其来源。
犹他大学的物理与天文学教授约翰·贝尔茨表示:“这些事件似乎来自天空中完全不同的地方。”
“并非只有一个神秘的来源。”
“这可能是时空结构中的缺陷,或是宇宙弦的碰撞。”
“我只是将一些疯狂的想法抛出来,因为没有一个传统的解释能够涵盖。”
研究结果已发表在《科学》杂志上。