大阪都立大学的科学家们利用斯巴鲁望远镜以前所未有的清晰度观测了宇宙射线阵列。这种新方法可能会带来有关宇宙的重大发现，包括对暗物质的深入了解。Subaru Hyper Suprime-Cam 以前所未有的精度观测到宇宙射线大范围气流淋浴。

浴室里的阵雨给我们带来了舒适，而来自太空的阵雨则给天体物理学家带来了欢乐。大阪都立大学的科学家们用他们新颖的方法观测到了宇宙射线的大范围气流，其精确度前所未有，为我们了解宇宙中能量最高的粒子打开了一扇新的大门。

当高能宇宙射线与地球大气层碰撞时，会产生大量粒子，这就是所谓的大范围气雨。大阪都立大学大学院理学研究科和南部阳一郎理论物理研究所的藤井俊博副教授与研究生弗雷泽-布拉德菲尔德（Fraser Bradfield）领导的研究小组发现，安装在夏威夷莫纳凯亚火山（Mauna Kea）顶上的斯巴鲁望远镜（Subaru Telescope）上的原焦宽视场照相机能够以极高的分辨率捕捉到这些大范围气流。

斯巴鲁望远镜记录的宇宙射线大范围气雨的一个例子。突出显示的轨迹大多朝着相似的方向排列，显示了高能宇宙射线诱发的气雨粒子。资料来源：日本国家天文台，Hyper Suprime-Cam (HSC) 协作小组

斯巴鲁望远镜是为观测天文学而设计的。宇宙射线在观测图像上以"轨迹"的形式出现，遮挡了目标恒星或星系，通常的天文数据处理方法会将其视为噪音。然而，该团队的研究重点正是这种"噪音"。通过分析 2014 年至 2020 年间拍摄的约 17000 张图像，研究小组找出了 13 张含有大量气流的图像。这些图像显示的粒子轨迹数量远远超过往常。

藤井教授解释说："传统的观测方法很难区分构成大范围气流淋浴的粒子类型。而我们的方法则有可能确定单个粒子的性质。"他补充说："此外，通过将我们的方法与传统方法相结合，我们希望能加深对大范围气流的理解。这项技术可能使我们能够搜索暗物质或其他奇异粒子，为我们深入了解宇宙向物质主导时代的过渡提供更多信息。"

他们的研究成果将于2023年10月12日发表在《科学报告》上。