起源於一片虛無！日本科學家發現史上第二強宇宙射線「天照粒子」

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2023/11/27 14:25:32

聯合報編譯盧思綸／即時報導

美國有線電視新聞網（CNN）報導，日本大阪公立大學研究團隊24日於《科學》雜誌發表研究，探測到30年來射向地球的「最大規模宇宙射線」，並將其粒子命名為「天照」（Amaterasu），讀賣新聞更指出，只要1公克天照粒子便足以產生毀滅地球的能量。

宇宙射線撞擊地球大氣層後會衰變成各種高能粒子，並被地面望遠鏡所偵測，而科學家可透過追蹤粒子來源，推估原始宇宙射線的威力大小。

2008年，由大阪公立大學南部陽一郎物理研究所主導，集結日本、美國與俄羅斯等八個國家組成團隊，在美國猶他州西部沙漠（West Desert）部署507張桌球桌大小的望遠鏡探測陣列（Telescope Array），覆蓋面積達700平方公里，定期觀測與分析資料來推定宇宙射線能量。

2021年5月27日，計畫主持人藤井俊博（Toshihiro Fujii）進行例行檢查發現探測器受到某種超高能量撞擊，「以為是設備出錯才會顯示過去30年來前所未有的能量等級」。經過進一步測量發現結果與超級宇宙射線的結果一致，能量水準高達244兆（EXA）電子伏特，僅次於1991年測得的史上最大宇宙射線「天啊粒子」（Oh-My-God particle）的320兆電子伏特，成為人類史上第二強的宇宙射線。

科學家將其取名自日本神話中地位最高的神祇，稱為「天照」。

儘管多年研究，這種高能粒子的來源依舊不明，一般被視為和宇宙最高能的現象有關，諸如有關黑洞、伽瑪射線暴（gamma-ray bursts）與活躍星系核（active galactic nuclei）。可是迄今為止最大的發現似乎指向起源於虛空或空的空間，也就是沒有任何劇烈天體活動發生之處。

至於「天照粒子」似乎來自於從本地空洞結構（ Local Void），也就是接壤銀河系邊緣幾乎空無一物的空間。

計畫共同發言人表示，研究兩個至今測得的最大宇宙射線（天啊和天照粒子）似乎「有點隨機」，追溯其軌跡無法發現足以產生如此高能量的粒子。

紐約大學物理教授法拉（Glennys Farrar）解釋，超高能量宇宙射線攜帶的能量超越現今任何人造粒子加速器數千萬倍，比如大型強子對撞機（Large Hadron Collider）。