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銀河系外射來高能宇宙射線,速度驚人換成隕石可氣化地球

宇宙中沒有任何已知機制能產生能量如此之高的宇宙射線,但它們卻不斷轟擊我們地球,成為長期以來困擾科學家們的不解之謎。一個國際科學家團隊利用阿根廷皮埃爾俄歇天文台佔地面積達3000平方公里的1600台探測器12年的探測數據,終於確認,這些宇宙射線並不是來自於我們銀河系,而是銀河系外的某個區域。

宇宙射線是來自外太空的高能帶電粒子,主要是質子和氦原子核,有些攜帶的能量超過10^20eV,超過人類建造的最大粒子加速器所能達到的10^12、10^13eV七八個數量級。科學家們檢測到的地球上最強的高能粒子被稱為「我的個神啊」粒子,來自鹽湖城沙漠的蠅眼探測器,能量達3X10^20eV,速度達光速的99.99999999999999999999951%,相當於一個質子攜帶了一個時速120公里的棒球的能量,如果把它換成一個直徑30米的隕石,可以直接將地球氣化。

如此超能的粒子科學家們一直找不到它們來自哪裡,因而用1600個大水箱建成了檢測陣列,每個水箱都安裝了光檢測管。一旦高能粒子撞擊大氣產生的次粒子進入水箱,就會產生奇怪的藍色電磁脈衝,從而被光檢測管拾取記錄。

即使如此,得到的數據依然寥寥無幾,因為最高能的宇宙射線並不經常撞擊地球,在每平方公里區域內,平均一年只有一個粒子撞擊。但經過12年的不懈努力,科學家們還是觀察到了超過3萬次撞擊,可以繪出這些高能粒子的分布圖。結果表明,它們在整個天空中分布並不均勻,大部分似乎都來自於一個大的方向,但可以確定的是並不在我們銀河系內。

遺憾的是,結果也就僅此而已,科學家們還是無法掌握高能宇宙射線的源頭,因為宇宙射線進入銀河系後,會被星系的磁場稍微彎曲改變方向,因而不能確定它們來自哪個星系,更遑論是何種機制產生的了。根據狹義相對論中的GZK極限,宇宙射線到達地球其能量不可能超過5×10^19eV,有人甚至希望修改狹義相對論以符合這一現象,如果能最終揭開高能宇宙射線的秘密,或許對物理學將具有極為重大的意義。

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