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最強宇宙射線來襲!神秘來源竟在銀河系附近

2024/11/27 08:37

藝術家筆下宇宙射線粒子進入地球大氣層的示意圖。(圖:NASA官網)

〔編譯陳成良/綜合報導〕據《生活科學》(LiveScience)網站報導,科學家近日偵測到有史以來最強的宇宙射線,並指出它們的來源可能距離地球非常近。這項突破性發現已於11月25日發表於《物理評論快報》(Physical Review Letters)。研究團隊推測,這些高能射線的來源可能位於距離地球僅數千光年的範圍,相較於銀河系的直徑約為10萬光年,這個距離可謂相當接近。

宇宙射線是由電子及其反物質正子所組成的高能粒子,這些粒子具有極高的能量。此次偵測到的宇宙射線能量高達40兆電子伏特 (TeV),是可見光能量的4萬倍。由於這些宇宙射線在穿越太空過程中會因與光和磁場相互作用而損失能量,因此它們能在如此高的能量下被觀測,暗示其來源應該相對接近地球。

這些高能射線是由位於納米比亞霍馬斯高地的高能立體視野系統 (High Energy Stereoscopic System, HESS) 天文台所偵測到的。HESS天文台擁有五座12公尺高的望遠鏡,是目前全球重要的高能宇宙射線觀測設施之一。

研究的主要作者、德國波茨坦大學實驗天文粒子物理學負責人艾格伯特(Kathrin Egberts)指出:「我們推測,這些宇宙射線電子很可能來自少數幾個接近太陽系的來源,距離地球的距離可能僅為幾千光年。」她進一步補充,這些射線的來源數量稀少且距離近,為研究銀河系內的高能現象提供了寶貴的線索。

宇宙射線的來源相當多樣,包括太陽、超新星爆炸、快速旋轉的脈衝星,以及一些尚未確定的未知來源。當這些射線撞擊地球高層大氣時,會釋放出一連串的粒子,這些粒子會在地球表面被偵測到。儘管如此,要重建這些射線的來源依然是一項極具挑戰的工作,並充滿不確定性。

這項發現的重要性在於,它不僅揭示了宇宙中高能粒子的潛在來源,還為未來研究粒子加速機制提供了新方向。未來的研究將專注於識別這些神秘來源,並探索它們是如何產生如此極端能量的,進一步揭開宇宙高能現象的奧秘。

藝術家筆下的宇宙射線進入 HESS 天文台上方的大氣層示意圖。(圖:馬克斯普朗克核物理研究所/HESS.合作團隊)

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