宇宙輻射源來自銀河系外

阿根廷的皮埃爾·奧格天文台終於有了堅實的證據，表明自然界中最有活力的顆粒來自銀河系以外的來源。科學家已經懷疑這幾十年了，但是到現在為止還沒有確認。

宇宙輻射

英國天文學家兼天文台聯合創始人艾倫·沃森（Alan Watson）說：「我們第一次有證據表明最高能量的宇宙射線是海洋起源的。」 結果是對研究人員的一種救濟，在之前對Pierre Auger協作組織十年前提出的關於其起源的說法後來證明是不成熟的。

國際團隊分析了12年的數據資料，發現能量上限的粒子更有可能來自銀河系外的天空。研究人員在9月22日發表的「 科學1」雜誌上報道說，這種不對稱性與鄰近星系的分布大致一致。

該研究沒有確定宇宙射線的各種來源，或者說明如何達到最高的能量。但研究人員希望這是了解其起源的第一步。

隱形淋浴

大多數宇宙射線是質子或其他帶電粒子，包括像鐵一樣重的原子核。當這樣的顆粒下降到地球的上層大氣層並與空氣中的原子核碰撞時，會產生一個亞原子粒子的彈片。這些擊中了另外的核心併產生更多的粒子，產生了一個看不見的「淋浴」，通常它在地面上散布在許多平方公里的地方。

為了發現這些陣雨，皮埃爾·俄格斯天文台在阿根廷門多薩省每隔1.5公里處安裝1600輛汽車大小的水箱，以覆蓋3000平方公里的草原平原。四套望遠鏡監視陣列上的天空，在無月光的夜晚 - 可以檢測到淋浴產生的紫外線的閃爍。從它相對靠近赤道的位置，陣列可以拾取來自整個南部天空的宇宙射線以及大部分北部天空，覆蓋了天體的85％。

為了捕捉到最受追捧的顆粒，天文台需要這麼大。用超過10 20電子伏特（eV）的能量檢測到宇宙射線; 相比之下，瑞士日內瓦附近的大型強子對撞機是世界上最強大的粒子加速器，將質子推向僅為7×10 12eV。然而，宇宙射線越來越少，能量越高。平均來說，10 20 eV範圍內的一顆顆粒每世紀只能達到一平方公里的地球一次。

研究人員研究了能量高於8×10 18 eV的32,187顆顆粒，由觀測站從2004年開始至2016年發現。銀河的磁場使帶電粒子的路徑彎曲，隨著時間的流逝，它們可以隨機化方向。但這些粒子比平均水平還要高出來自天空之外的特定地區，這是不在銀河系之外的。

驚喜歪斜

探測站

法國Orsay核科學研究所核物理研究所的天體物理學家皮埃拉·吉亞（Piera Ghia）說，大多數研究人員預計會出現偏斜，但並不是那麼強大，這有助於協調數據分析。威斯康星大學麥迪遜分校的天體物理學家弗朗西斯·哈爾琴（Francis Halzen）同意。「真的很大 對我來說，這是一個驚喜，「Halzen說，他是南極主要的中微子天文台的IceCube發言人。

當考慮到磁偏轉時，皮埃爾·奧格觀測台所看到的不對稱性與銀河系的90兆帕（約3億光年）左右的星系分布一致，這是俄羅斯天體物理學家西爾維亞·莫勒拉赫阿根廷聖卡洛斯 - 德巴里洛切的Balseiro研究所。

結果強烈地破壞了銀河中心的超大質量黑洞作為高能粒子的主要來源。Mollerach說：「最有可能的來源依然是通常的嫌疑犯，」Mollerach說：天體物理現象會產生極強的磁場，在這些現象中，帶電粒子可以彈球並獲得能量。這些包括活躍的銀河核 - 超大質量黑洞，以近光速噴射物質噴流，而恆星爆炸稱為γ射線爆發。

最新的聲明與2007年的合作相比是相當保守的。當時，它發現了 27個超高能量宇宙射線（高於57×10 18 eV）之間的相關性，直到那一點，已知的活躍銀河核2。本文引起轟動，但結果的統計意義很弱，隨著陣列收集更多的數據，很快就消失了。俄羅斯伍珀塔爾大學物理學家卡爾 - 海因茨·坎佩特（Karl-Heinz Kampert）說：「回想起來，我們發表的時間太早了，」

宇宙輻射

這一次，球隊沒有機會：它積累了更多的數據，並相信結果是堅實的，Kampert說。哈爾贊同意 他說：「我認為最新結果的統計學意義並不存在任何疑問。

現在研究人員有更多的數據，他們將再次試圖找出與潛在來源的相關性。該研究的結果應該在幾個月內出現。合作計劃還將與猶他州的望遠鏡陣列的一個較小的天文台聯合起來，試圖將宇宙射線的起源映射到整個天空。

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