大阪都立大學的科學家利用Subaru望遠鏡以前所未有的清晰度觀測了宇宙射線陣列。這種新方法可能會帶來有關宇宙的重大發現，包括對暗物質的深入了解。Subaru Hyper Suprime-Cam 以前所未有的精度觀測到宇宙射線大範圍氣流淋浴。

浴室裡的陣雨為我們帶來了舒適，而來自太空的陣雨則為天文物理學家帶來了歡樂。大阪都立大學的科學家用他們新穎的方法觀測到了宇宙射線的大範圍氣流，其精確度前所未有，為我們了解宇宙中能量最高的粒子打開了一扇新的大門。當高能量宇宙射線與地球大氣層碰撞時，會產生大量粒子，這就是所謂的大範圍氣雨。由大阪都立大學大學院理學研究科和南部陽一郎理論物理研究所的藤井俊博副教授與研究生弗雷澤-布拉德菲爾德（Fraser Bradfield）領導的研究小組發現，安裝在夏威夷莫納凱亞火山（Mauna Kea ）頂上的斯巴魯望遠鏡（Subaru Telescope）上的原焦寬視場照相機能夠以極高的分辨率捕捉到這些大範圍氣流。斯巴魯望遠鏡所記錄的宇宙射線大範圍氣雨的一個例子。突出顯示的軌跡大多朝著相似的方向排列，顯示了高能量宇宙射線誘發的氣雨粒子。資料來源：日本國家天文台，Hyper Suprime-Cam (HSC) 協作小組

斯巴魯望遠鏡是為觀測天文學而設計的。宇宙射線在觀測影像上以”軌跡”的形式出現，遮擋了目標恆星或星系，通常的天文資料處理方法會將其視為雜訊。然而，該團隊的研究重點正是這種”噪音”。透過分析2014 年至2020 年間拍攝的約17,000 張影像，研究團隊找出了13 張含有大量氣流的影像。這些影像顯示的粒子軌跡數量遠遠超過往常。藤井教授解釋說：”傳統的觀測方法很難區分構成大範圍氣流淋浴的粒子類型。而我們的方法則有可能確定單個粒子的性質。”他補充說：”此外，通過將我們的方法與傳統方法結合，我們希望能加深對大範圍氣流的理解。這項技術可能使我們能夠搜尋暗物質或其他奇異粒子，為我們深入了解宇宙向物質主導時代的過渡提供更多資訊。”他們的研究成果將於2023年10月12日發表在《科學報告》。