每天的每一秒,都有大量來自太空的顆粒落在我們身上。如果我們包括中微子,我們認為數萬億中微子現在正在穿過你的身體,但如果我們只專注從太陽係以外的地方,我們仍然受到相當多的撞擊。研究人員現已測量到到達地球的破紀錄的粒子。
利用位於納米比亞的 HESS 天文台,研究人員檢測到電子及其反物質對應物正電子以超過 40 太電子伏特或 TeV 的能量撞擊大氣層。這是粒子能量的六倍多被加速到。
這些發現也令人興奮還有另一個原因。這些不僅是迄今為止檢測到的能量最高的宇宙射線電子和正電子(CRe),而且數據表明這些粒子不可能在距離地球太遠的地方形成。從銀河系的角度來看,無論是什麼加速了這些粒子的速度,它們都在附近。
「這是一個重要的結果,因為我們可以得出結論,測量到的 CRe 很可能來自我們太陽系附近的極少數來源,最多距我們 1,000 光年,與太陽系相比,這個距離非常小。該研究的通訊作者之一、波茨坦大學的凱瑟琳‧艾格伯特(Kathrin Egberts) 在一份報告中說道陳述。
最高能的宇宙射線在極高能量事件中被加速,例如在超大質量黑洞周圍。但那些距離我們有數百萬光年。具有巨大磁場的物體,如脈衝星或其他類型的超新星遺跡,可能是這裡的罪魁禍首。最近的脈衝星距離510光年。
該研究的合著者、馬克斯普朗克核物理研究所的韋爾納霍夫曼教授補充道:“我們首次通過詳細分析,對這些宇宙電子的起源進行了嚴格的限制。”
「較大 TeV 下的極低通量限制了天基任務與這種測量競爭的可能性。因此,我們的測量不僅提供了關鍵的、以前未探索過的能源範圍內的數據,影響了我們對當地社區的了解,而且它也可能仍然是未來幾年的基準。室研究員Mathieu de Naurois Leprince-Ringuet,補充道。
當伽馬射線或高能量宇宙射線撞擊大氣層時,它們會產生大量次級粒子,其運動速度比空氣中的光快(不比真空中的光快!)。這個過程會產生一種光,稱為。 HESS主要研究撞擊大氣層的伽馬射線,但它也可以測量高能量宇宙射線穿過大氣層時產生的切倫科夫輻射。這就是這些破紀錄的粒子被發現的方式。
描述結果的論文發表在期刊上物理評論快報。