2023 年 11 月 24 日，一項驚人的研究發表在《科學》雜誌上，研究人員宣稱他們：探測到難以想象的高宇宙射線事件。
該文章的標題是“.an extremely energetic cosmic ray observed by a surface detector array》，這意味著：由一系列表面探測器觀測到的高能宇宙射線。
來自美國、日本、南韓等國的研究人員將這種宇宙射線命名為“”。天照大神粒子（天照大神是日本神話中的太陽女神，天照大神）。
從理論上講，僅僅1克的“天照大神粒子”就可以摧毀整個地球！
請注意，沒有已知的**能夠產生如此高能量的粒子。
我們用電子伏特 （EV） 來描述它作為最基本的能量單位。
簡單來說，1 電子伏特是指乙個電子通過 1 伏特之間的電位差當獲得能量時。
宇宙射線的能量範圍很廣，其中最常見的是能量相對較低的能量，例如來自太陽的宇宙射線。
然而，當宇宙射線的能量超過在1 10 EV時，它被稱為超高能宇宙射線
這些宇宙射線的能量比人造粒子加速器所能達到的最大能量高出100萬倍。
它們的起源通常被認為與宇宙中最極端的現象有關，例如：圍繞伽馬射線暴或黑洞的相對論性噴流。
上世紀60年代，三位科學家提出了乙個理論極限：
從距離地球3億光年的地方發出的宇宙射線不應超過其能量5×10¹⁹ev。
該值稱為 GZK 極限（greisen-zatsepin-kuzmin 極限）。
從理論上講，如果超過這個限制，宇宙射線在太空中傳播時與宇宙微波背景相互作用，導致它們在傳播過程中不斷失去能量。
2024年，天文學家探測到能量高達。3.2 10 EV宇宙射線，這顯然超出了理論的極限。
從理論上講，這個粒子不應該來自其他遙遠的星系，但銀河系中沒有天體能夠產生如此高能的粒子。
因此得名“這種令人震驚的高能粒子”。Oh-my-God particles“，確實是乙個有趣的名字！
在這種能量下，OH My God粒子的動能相當於乙個棒球，在100公里/小時的速度下速度為每小時146克。
如果人工加速器要產生如此高的能量，那麼加速器的大小就需要相同水星軌道相當！
如今，新探測到的天照大神粒子的能量也超過了GZK極限，大約是2.4 x 10²⁰ev
這是30多年來探測到的最高能量的宇宙射線，僅次於OH-My-GOD粒子。
這些發現引發了科學界的熱烈討論和好奇心，推測這些高能宇宙射線的可能起源與未知的物理過程相關聯。
答案就在於獨特的望遠鏡陣列
當來自外太空的宇宙射線粒子到達地球時，它們撞擊地球的高層大氣，並與大氣中的氧核和氮核碰撞，引發一連串的次級粒子。
這些所謂的“大氣團團”包含數十億個次級粒子。
當它們散布在地球上時，覆蓋的表面積是巨大的，由10 ev宇宙射線觸發的大氣團可以在地表上覆蓋最大 16 平方公里寬的區域。
因此，我們需要乙個覆蓋面積大的探測器。
位於美國猶他州西部沙漠三角洲外的望遠鏡陣列就是這樣一種裝置。
它由507個地面探測器組成，排列成乙個方形網格，覆蓋地球表面700平方公里的面積。
望遠鏡陣列位於約1200公尺的高度，是最大探測二次粒子的最佳高度點。
它的地理位置有兩個優勢：
一種是乾燥的空氣，因為濕度會吸收檢測所需的紫外線;
另一點是該地區擁有極好的黑暗天空，這也是必不可少的，因為光汙染會干擾宇宙射線的探測。
大氣團在望遠鏡陣列的西北部區域觸發了23個探測器，覆蓋面積為48平方公里。
通過研究在大氣星團中檢測到的顆粒，科學家可以重建原宇宙射線的能量、質量和到達方向。
然而，當研究人員試圖分析天照大神的起源時，他們陷入了困境：
這些高能宇宙射線似乎來自乙個巨大的洞狀區域，那裡幾乎沒有星系存在，這使得宇宙射線的起源更加值得懷疑。
換句話說，他們沒有發現足以產生這種高能量的天體事件
一種可能的解釋是研究人員過去**磁場如何影響宇宙射線的路徑該模型並不完全正確，可能需要進行一些調整。
另乙個更令人興奮的可能性是，超高能宇宙射線實際上由一些未知的物理過程這樣他們就可以走得比以前想象的更遠的距離。
有沒有可能外星加速器想出了這麼奇怪的高能粒子？
無論如何，科學家們並沒有停止探索。
為了更精確地追蹤宇宙射線的起源，研究人員正在公升級望遠鏡陣列，使其靈敏度提高四倍，以便捕獲更多稀有的高能宇宙射線。
一旦完成，500個新的閃爍體探測器將在2,900平方公里的區域內捕獲宇宙射線。
更大的覆蓋範圍意味著研究人員將有機會捕獲更多罕見的超高能宇宙射線，更精確地追蹤它們的起源。
我國在海拔4400多公尺的四川稻城縣建造的高空宇宙射線觀測站，在銀河系中發現了大量的超高能宇宙加速器。
國家重大科技基礎設施，以宇宙射線觀測研究為核心，看得見、摸得著、看得懂。
天文台仍在建設中。
也許在不久的將來，我們將能夠更深入地解開宇宙射線的奧秘，進一步揭示宇宙的奧秘。
參考文章：