科學家證實超高能宇宙射線來自銀河系外

新華社華盛頓9月21日電(記者林小春)一個大型國際科研團隊21日說,他們首次證實那些地球上探測到的超高能宇宙射線不是來自銀河系內,而是源自銀河系之外的遙遠星系。

超高能宇宙射線的能量超過10的18次方,遠遠高于人造粒子加速器所能達到的粒子能量。人類研究這類射線已有50多年,但其來源和機制仍然是個謎。

由來自18個國家400多名科學家組成的一個科研團隊在新一期美國《科學》雜志上報告說,他們發現,這些宇宙射線從太空射向地球的方向分布并不均勻,而是偏向于來自某特定方位,而這個方位與銀河系中心方向偏差120度,說明超高能宇宙射線不是像一些科學家認為的那樣來自銀河系內。

這個科研團隊是在對皮埃爾·奧熱天文臺2004年至2016年間采集的數據進行分析后獲得上述發現的。皮埃爾·奧熱天文臺設在阿根廷,擁有1600個粒子探測器,分布面積達3000多平方公里,是世界上已建成的最大宇宙射線觀測站。

該項目教育與外聯協調員、美國內布拉斯加大學物理學教授格雷戈里·斯諾說:“還有一些其他證據,但是這篇論文真正證實了具有最高能量的宇宙射線粒子多數不是來自銀河系內。”

斯諾說,地球上探測到的來自太陽的宇宙射線粒子都是低能量粒子,其能量遠遠低于皮埃爾·奧熱天文臺探測到的粒子能量。“我們探測到的粒子能量是如此巨大,所以它們一定來自(星系中心的大型黑洞等)極其劇烈的天體物理現象”。

盡管這項發現證實超高能射線來自銀河系外,但它們的確切來源仍是未知。

研究人員解釋說,這主要是因為在星系磁場的作用下,這些帶電粒子的飛行方向可能偏轉了幾十度。另外,超高能宇宙粒子比較罕見,地球大氣層上方每年每平方公里才會見到1個,相當于足球場那么大的地方每100年才見到一個,這增加了研究的難度。

斯諾指出,宇宙射線提供了有關宇宙結構的線索,“通過了解這些粒子的起源,我們希望更多地了解宇宙的起源、大爆炸以及星系和黑洞的形成等”,“這些是天體物理學中最重要的一些問題”。(完)

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