科學(xué)家證實(shí)超高能宇宙射線來自銀河系外。圖片來源：A. Chantelauze/S. Staffi/L. Bret

　　位于阿根廷的皮埃爾·奧杰天文臺終于有確鑿的證據(jù)表明，自然界中最具能量的粒子來自銀河系以外。幾十年來，科學(xué)家一直認(rèn)為存在這種可能性，但直到今天才證實(shí)了這一點(diǎn)，即那些地球上探測到的超高能宇宙射線不是來自銀河系內(nèi)，而是源自銀河系之外的遙遠(yuǎn)星系。

　　“這是第一次，我們有證據(jù)證明最高能量的宇宙射線是來自銀河系之外的?！庇煳膶W(xué)家、該天文臺聯(lián)合創(chuàng)始人阿蘭·沃森說道。

　　一個國際研究團(tuán)隊(duì)分析了12年的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)高能量的粒子更有可能來自銀河系外的一個區(qū)域。研究人員在9月22日出版的《科學(xué)》雜志上報(bào)道說，這種不對稱性與鄰近星系的分布基本一致。

　　超高能宇宙射線的能量超過10的18次方，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人造粒子加速器所能達(dá)到的粒子能量。人類研究這類射線已有50多年，但其來源和機(jī)制仍然是個謎。

　　由來自18個國家400多名科學(xué)家組成的這個科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這些宇宙射線從太空射向地球的方向分布并不均勻，而是偏向于來自某特定方位，而這個方位與銀河系中心方向偏差120度，說明超高能宇宙射線不是像一些科學(xué)家認(rèn)為的那樣來自銀河系內(nèi)。

　　這個科研團(tuán)隊(duì)是在對皮埃爾·奧杰天文臺2004年至2016年間采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后獲得上述發(fā)現(xiàn)的。皮埃爾·奧杰天文臺擁有1600個粒子探測器，分布面積達(dá)3000多平方公里，是世界上已建成的最大宇宙射線觀測站。

　　該項(xiàng)目教育與外聯(lián)協(xié)調(diào)員、美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)物理學(xué)教授格雷戈里·斯諾說：“還有一些其他證據(jù)，但是這篇論文真正證實(shí)了具有最高能量的宇宙射線粒子多數(shù)不是來自銀河系內(nèi)?！?/p>

　　斯諾說，地球上探測到的來自太陽的宇宙射線粒子都是低能量粒子，其能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于皮埃爾·奧杰天文臺探測到的粒子能量?！拔覀兲綔y到的粒子能量是如此巨大，所以它們一定來自（星系中心的大型黑洞等）極其劇烈的天體物理現(xiàn)象?！?/p>

　　盡管這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)證實(shí)超高能射線來自銀河系外，但它們的確切來源仍是未知。

　　研究人員解釋說，這主要是因?yàn)樵谛窍荡艌龅淖饔孟?，這些帶電粒子的飛行方向可能偏轉(zhuǎn)了幾十度。另外，超高能宇宙粒子比較罕見，地球大氣層上方每年每平方公里才會見到1個，相當(dāng)于足球場那么大的地方每100年才見到一個，這增加了研究的難度。

　　斯諾指出，宇宙射線提供了有關(guān)宇宙結(jié)構(gòu)的線索，“通過了解這些粒子的起源，我們希望更多地了解宇宙的起源、大爆炸以及星系和黑洞的形成等”，“這些是天體物理學(xué)中最重要的一些問題”。

　　美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校天體物理學(xué)家弗朗西斯·哈爾曾表示：“這真是一個非常大的新聞。對我來說，這是一個驚喜?！惫栐潜⒎降陌l(fā)言人，冰立方是位于南極的一個大型中微子天文臺。

　　皮埃爾·奧杰天文臺發(fā)言人、德國伍伯塔爾大學(xué)物理學(xué)家卡爾-美因茨·凱普爾特表示，這一次，研究人員積累了許多數(shù)據(jù)，相信他們的結(jié)果是站得住腳的。哈爾曾對此表示贊同，他說：“我不認(rèn)為新的研究結(jié)果在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有任何疑問?！?/p>

　　現(xiàn)在，研究人員有了更多數(shù)據(jù)，他們將再次嘗試尋找與潛在來源相關(guān)的可能性。這項(xiàng)研究的結(jié)果應(yīng)該在幾個月內(nèi)出現(xiàn)。該合作計(jì)劃還打算與美國猶他州的一個較小的天文臺（望遠(yuǎn)鏡陣列）聯(lián)手，試圖繪制整個天空的宇宙射線起源。

　　皮埃爾·奧杰天文臺還處在一個耗資1200萬美元的初始階段，這將使它能夠更好地測量宇宙射線通量相對豐富的質(zhì)子和更重的原子核。