天文学家探测到一种罕见的高能粒子从太空坠落到地球上。
据科学家称,这是迄今为止探测到的能量最高的宇宙射线之一,以日本神话中的太阳女神命名为天照照。
它的起源尚不清楚,但专家认为只有最强大的天体事件——比恒星爆炸大得多——才能产生它们。
美国犹他大学的研究教授约翰·马修斯说:“人们认为能量大的东西,比如超新星,远没有那么大的能量。你需要大量的能量,非常高的磁场,在粒子加速时限制它。”
Amaterasu粒子的能量超过240亿电子伏特(EeV),是有史以来最强大的加速器——大型强子对撞机(Large Hadron Collider)中粒子能量的数百万倍。
它仅次于Oh-My-God粒子。Oh-My-God粒子是另一种超高能量的宇宙射线,于1991年被探测到,能量为320 EeV。
日本大阪城市大学副教授Toshihiro Fujii说:“当我第一次发现这种超高能量的宇宙射线时,我认为一定是搞错了,因为它显示了过去三十年来前所未有的能量水平。”
当超高能量宇宙射线撞击地球大气层时,它们会引发一连串的次级粒子和电磁辐射,这就是所谓的大面积空气阵雨。
空气中一些带电粒子的速度比光速还快,产生一种电磁辐射,可以用专门的仪器检测到。
其中一个这样的仪器是犹他州的望远镜阵列天文台,它发现了天照素粒子。
这一神秘事件似乎出现在与银河系接壤的空白空间——局部虚空中。
专家们认为,这可能表明磁场偏转比预测的要大得多,在局部虚空中有一个不明来源,或者对高能粒子物理学的理解不完整。
马修斯说:“这些粒子的能量如此之高,它们不应该受到星系和星系外磁场的影响。你应该能够在天空中指出它们来自哪里。但是在“我的上帝”粒子和这个新粒子的例子中,你追踪它的轨迹到它的源头,没有任何高能量足以产生它。这就是其中的奥秘——到底发生了什么?”
他们希望天照照粒子能够为进一步的研究铺平道路,帮助人们了解超高能量宇宙射线及其来源。
犹他大学的约翰·贝尔兹教授说:“这些事件似乎来自天空中完全不同的地方。又不是只有一个神秘的来源。它可能是时空结构的缺陷,碰撞宇宙弦。我的意思是,我只是随便说说人们想出的疯狂想法,因为没有一个传统的解释。”
研究结果发表在《科学》杂志上。