高能宇宙射线来自银河系外
时间:2017-12-07

  来自外面银河系的高能宇宙线 - 新闻 - 科学网

  科学家证实,超高能量的宇宙射线来自银河系外。信用:A. Chantelauze / S. Staffi / L. Bret

  在阿根廷的皮埃尔·奥格天文台,终于有确凿证据表明,大自然中最有活力的粒子来自银河系外。科学家们一直认为这种可能性存在,但直到今天,已经证实在地球上探测到的那些超高能宇宙射线不是来自银河系内,而是来自银河系外的遥远星系。

  我们第一次有证据表明,最高能量的宇宙射线源于银河系外。英国天文学家,天文台联合创始人艾伦·沃森(Alan Watson)说。

  一个国际团队分析了12年的数据,发现高能粒子更可能来自银河系外的一个地区。研究人员在9月22日的“科学”杂志上报道说,这种不对称性与邻近星系的分布大致相同。

  超高能宇宙射线的能量大于10,远高于人造粒子加速器所能达到的粒子能量。人类研究这种射线已经有50多年了,但其来源和机制仍然是一个谜。

  由来自18个国家的400多名科学家组成的研究小组发现,这些宇宙射线不是从空间到地球的均匀分布,而是倾向于偏离银河系中心120度的特定方位,表明超高如同一些科学家所认为的,能量宇宙射线不是来自银河系的。

  研究小组在分析了皮埃尔·奥耶天文台2004年至2016年收集到的数据后获得了上述结果。皮埃尔·奥格天文台拥有1600颗粒子探测器,分布面积超过3000平方公里,是最大的天文台宇宙射线在世界上。

  内布拉斯加大学物理学教授Gregory Snow在该项目的教育和外展协调员表示,还有其他一些证据,但是这篇论文确实证实了大多数能量最高的宇宙射线粒子不是来自乳白色的办法 。

  斯诺说,从地球上探测到的来自太阳的宇宙射线粒子是低能粒子,远远低于皮埃尔·奥格天文台检测到的粒子的能量。我们探测到的粒子的能量非常强大,它们必须来自极其剧烈的天体物理现象(银河系中心的大黑洞等)。

  虽然这一发现证实了超高能射线源于银河系,但射线的确切来源仍然未知。

  研究人员解释说,这主要是因为这些带电粒子的飞行方向可能由于星系的磁场而偏转数十度。另外,超高能宇宙粒子比较少见,地球的上层大气每年只能看到一平方公里,相当于一个足球场每隔100年就这么大的一个地方看,这就增加了难度研究。

  斯诺指出,宇宙射线提供了关于宇宙结构的线索。通过了解这些粒子的起源,我们希望更多地了解宇宙的起源,大爆炸和星系和黑洞的形成,这些是天体物理学最重要的方面的一些问题。

  威斯康星大学麦迪逊分校的物理学家弗朗西斯·哈尔曾经说过:这真是一个非常大的消息。对我来说,这是一个惊喜。哈尔是南极大型中微子天文台冰立方的发言人。

  Pierre Orge天文台的发言人,德国伍珀塔尔大学的物理学家Carl Oleg Keppel当时说,研究人员已经积累了大量的数据,并相信他们的结果是正确的。哈尔曾经同意,说:我不认为新的调查结果有任何统计怀疑。

  现在研究人员拥有更多的数据,他们将再次尝试找出与潜在来源有关的潜力。这项研究的结果应该在几个月内出现。这个合作伙伴关系还旨在与犹他州一个较小的天文台(望远镜阵列)合作,试图将宇宙射线的起源映射到整个天空。

  皮埃尔·奥格天文台仍处于初期的1200万美元,这将使其能够更好地测量相对宇宙射线通量的质子和较重核。 (赵西喜)

  “中国科学”(2017-09-25第二版国际)

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  自然报告(英文)