這里是科學美國人——60秒科學
用地球表面任意一平方公里來舉例 。每年,這一片土地或海洋的正上空都會發生一次不同尋常的事件:重元素的超重原子核會以接近光速的速度撞擊地球大氣層上端 。
科學家一直無法弄清這些微粒從何而來,部分原因是微粒的飛行軌道會被銀河磁場推動 。另外一個謎題是這些微粒是如何達到如此猛烈的速度的 。
這些謎題主要有兩種理論解釋 。其中一種假定微粒大多來自銀河系中的爆發星和其它高能現象 。另一種理論推測微粒來自于銀河系之外,可能是由銀河周邊星系的活躍核所產生 。現在,《科學》期刊上的一項研究為第二種觀點提供了支持 。
令人驚奇的是,任何一種“超高能宇宙射線”都有蘋果從樹上落地那樣的動能 。也就是說,艾薩克·牛頓或你都一定會感覺到射線撞上了你的頭部 。
幸運的是,這從未發生過 。而相反的是,當這些超高速射線沖擊大氣層時,會產生一瞬間的閃光,以及低能粒子的高空“宇宙線大氣簇射”,這種簇射無害且很快會消散 。
在新研究中,一個擁有400余名研究者的國際團隊分析了12年間所發生的此類事件 。他們用皮埃爾·奧格天文臺記錄了3萬多次超高能宇宙射線產生的空氣簇射,這一天文臺位于阿根廷西部,其望遠鏡陣列的占地面積相當于羅德島的大小,而且還運行著1600臺微粒探測器 。結果發現,大多數微粒似乎來自一個寬闊且星系相對較豐富的太空區域,該區域位于銀河系中心90度位置 。這表明,這些微粒來自遙遠的星系,或許來自旋轉的超重黑洞,而不是任何靠近地球的地方 。可以想象,這些微粒經歷了多么漫長而陌生的旅程 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是李·比林斯 。
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