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

　　位于阿根廷的皮埃爾·奧杰天文臺(tái)終于有確鑿的證據(jù)表明，自然界中最具能量的粒子來(lái)自銀河系以外。幾十年來(lái)，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(cè)到的超高能宇宙射線不是來(lái)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(lái)自銀河系之外的。”英國(guó)天文學(xué)家、該天文臺(tái)聯(lián)合創(chuàng)始人阿蘭·沃森說(shuō)道。

　　一個(gè)國(guó)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(lái)自銀河系外的一個(gè)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(shuō)，這種不對(duì)稱(chēng)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(guò)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(lèi)研究這類(lèi)射線已有50多年，但其來(lái)源和機(jī)制仍然是個(gè)謎。

　　由來(lái)自18個(gè)國(guó)家400多名科學(xué)家組成的這個(gè)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(lái)自某特定方位，而這個(gè)方位與銀河系中心方向偏差120度，說(shuō)明超高能宇宙射線不是像一些科學(xué)家認(rèn)為的那樣來(lái)自銀河系內(nèi)。

　　這個(gè)科研團(tuán)隊(duì)是在對(duì)皮埃爾·奧杰天文臺(tái)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(tái)擁有1600個(gè)粒子探測(cè)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(cè)站。

　　該項(xiàng)目教育與外聯(lián)協(xié)調(diào)員、美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)物理學(xué)教授格雷戈里·斯諾說(shuō)：“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(lái)自銀河系內(nèi)?！?/p>

　　斯諾說(shuō)，地球上探測(cè)到的來(lái)自太陽(yáng)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(tái)探測(cè)到的粒子能量?！拔覀兲綔y(cè)到的粒子能量是如此巨大，所以它們一定來(lái)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(lái)自銀河系外，但它們的確切來(lái)源仍是未知。

　　研究人員解釋說(shuō)，這主要是因?yàn)樵谛窍荡艌?chǎng)的作用下，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(jiàn)，地球大氣層上方每年每平方公里才會(huì)見(jiàn)到1個(gè)，相當(dāng)于足球場(chǎng)那么大的地方每100年才見(jiàn)到一個(gè)，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(guò)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(wèn)題”。

　　美國(guó)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(gè)非常大的新聞。對(duì)我來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)驚喜?！惫栐潜⒎降陌l(fā)言人，冰立方是位于南極的一個(gè)大型中微子天文臺(tái)。

　　皮埃爾·奧杰天文臺(tái)發(fā)言人、德國(guó)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(duì)此表示贊同，他說(shuō)：“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(wèn)?！?/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(lái)源相關(guān)的可能性。這項(xiàng)研究的結(jié)果應(yīng)該在幾個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)。該合作計(jì)劃還打算與美國(guó)猶他州的一個(gè)較小的天文臺(tái)（望遠(yuǎn)鏡陣列）聯(lián)手，試圖繪制整個(gè)天空的宇宙射線起源。

　　皮埃爾·奧杰天文臺(tái)還處在一個(gè)耗資1200萬(wàn)美元的初始階段，這將使它能夠更好地測(cè)量宇宙射線通量相對(duì)豐富的質(zhì)子和更重的原子核。