望遠鏡陣列偵測到無明顯來源的超高能量地外粒子
望遠鏡陣列實驗破天荒地探測到了一種能量極高的宇宙射線，這使人們對其來源產生了疑問，因為它指向了宇宙虛空，挑戰了當前的宇宙射線起源和高能物理理論。參與望遠鏡陣列實驗的研究人員宣布探測到了一種超常能量的宇宙射線。
望遠鏡陣列實驗的表面偵測器陣列觀測到的高能量宇宙射線”天照粒子”的插圖。資料來源：大阪都立大學/L-INSIGHT、京都大學/竹重龍之介
這種粒子源自銀河系之外，擁有超過240 埃電子伏特（EeV）的驚人能量。儘管有了這個重大發現，但它的確切來源仍然難以捉摸，因為它的到達方向並沒有指向任何已知的天文實體。
宇宙射線是來自太空的亞原子帶電粒子，其中超高能量宇宙射線（UHECRs）是一種罕見且異常強大的類型。這些超高能量宇宙射線的能量超過1 EeV，大約是人類製造的粒子加速器能量的一百萬倍。它們被認為是源自於宇宙中能量最高的現象，例如涉及黑洞、伽瑪射線暴和活星系核的現象。然而，人們對它們的確切物理原理和加速機制仍不完全了解。這些高能量宇宙射線出現的頻率很低–估計每平方公里每百年不到一個粒子–因此對它們的探測非常罕見，需要採集面積巨大的儀器。
藝術家繪製的超高能量宇宙射線天文圖，與受電磁場影響的較弱宇宙射線形成對比，以闡明能量極高的現象。資料來源：大阪都立大學/京都大學/竹重龍之介
望遠鏡陣列的獨特發現
2021年5月27日，位於猶他州、有效探測面積達700平方公里的大型表面探測器陣列”望遠鏡陣列”（TA）實驗成功探測到了一個超高頻電磁脈衝，其能量約為244EeV，具有劃時代的意義。
研究人員指出，鑑於該粒子的能量極高，它應該只會受到前景磁場相對較小的偏轉，因此，它的到達方向應該與其源頭更密切相關。然而，研究結果表明，它的到達方向沒有顯示出明顯的源星系，也沒有顯示出任何其他被認為是UHECR 潛在來源的已知天體。
相反，它的到達方向指向宇宙大尺度結構中的空洞–一個星系極少的區域。科學家認為，這可能表明存在著比銀河系磁場模型所預測的要大得多的磁偏轉，也可能是銀河系外鄰近地區存在著一個未知的來源，或者是對相關的高能粒子物理學的理解還不全面。
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