望远镜阵列实验破天荒地探测到了一种能量极高的宇宙射线，这使人们对其来源产生了疑问，因为它指向了宇宙虚空，挑战了当前的宇宙射线起源和高能物理理论。参与望远镜阵列实验的研究人员宣布探测到了一种超常能量的宇宙射线。
望远镜阵列实验的表面探测器阵列观测到的高能宇宙射线"天照粒子"的插图。资料来源：大阪都立大学/L-INSIGHT、京都大学/竹重龙之介
这种粒子源自银河系之外，拥有超过 240 埃电子伏特（EeV）的惊人能量。尽管有了这一重大发现，但它的确切来源仍然难以捉摸，因为它的到达方向并不指向任何已知的天文实体。
宇宙射线是来自太空的亚原子带电粒子，其中超高能量宇宙射线（UHECRs）是一种罕见且异常强大的类型。这些超高能宇宙射线的能量超过 1 EeV，大约是人类制造的粒子加速器能量的一百万倍。它们被认为源自宇宙中能量最高的现象，如涉及黑洞、伽马射线暴和活星系核的现象。然而，人们对它们的确切物理原理和加速机制仍不完全了解。这些高能宇宙射线出现的频率很低--估计每平方公里每百年不到一个粒子--因此对它们的探测非常罕见，需要采集面积巨大的仪器。
艺术家绘制的超高能量宇宙射线天文学图，与受电磁场影响的较弱宇宙射线形成对比，以阐明能量极高的现象。资料来源：大阪都立大学/京都大学/竹重龙之介
望远镜阵列的独特发现
2021年5月27日，位于犹他州、有效探测面积达700平方公里的大型表面探测器阵列"望远镜阵列"（TA）实验成功探测到了一个超高频电磁脉冲，其能量约为244EeV，具有划时代的意义。
研究人员指出，鉴于该粒子的能量极高，它应该只会受到前景磁场相对较小的偏转，因此，它的到达方向应该与其源头更密切相关。然而，研究结果表明，它的到达方向没有显示出明显的源星系，也没有显示出任何其他被认为是 UHECR 潜在来源的已知天体。
相反，它的到达方向指向宇宙大尺度结构中的空洞--一个星系极少的区域。科学家们认为，这可能表明存在着比银河系磁场模型所预测的要大得多的磁偏转，也可能是银河系外邻近地区存在着一个未知的来源，或者是对相关的高能粒子物理学的理解还不全面。
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