2021年，位于美国的望远镜阵列实验探测到了被称为“天照粒子”的超高能宇宙射线。其能量比大型强子对撞机所能加速的粒子高出约4000万倍，是迄今观测到的能量第二高的宇宙射线。这类粒子的起源被认为是宇宙中一些极端环境。

最初，“天照粒子”的到达方向似乎指向本星系空洞，这是一个已知星系和潜在高能天体非常稀少的区域，这给其来源带来了疑问。一项新研究为此提供了新的线索。马克斯·普朗克天体物理研究所的弗朗西斯卡·卡佩尔和纳丁·布里什在《天体物理学杂志》上发表了相关成果，提出该粒子可能并非起源于空旷区域。

研究团队开发了一种新颖的数据驱动方法，结合宇宙射线传播及其与星系磁场相互作用的三维模拟，并应用了近似贝叶斯计算统计技术，以追踪粒子在空间中的可能路径。“我们的研究结果表明，天照粒子更有可能是在像M82这样的附近恒星形成星系中产生的，而不是像本星系空洞那样起源于低密度空间区域，” 纳丁·布里什解释道。M82是一个距离地球约1200万光年的星暴星系。

这项研究通过将物理模拟与观测数据比较，生成了显示粒子可能起源位置的概率图。弗朗西斯卡·卡佩尔表示：“探索超高能宇宙射线有助于我们更好地了解宇宙如何将物质加速到如此高的能量。” 她指出，团队的目标是开发先进的统计分析方法，以更深入地理解这些高能粒子的可能来源。

该研究建立的分析框架为未来探索超高能宇宙射线起源提供了新工具，使理论模型与观测数据能更紧密地结合，并有助于整合来自不同观测的信息以追溯这些罕见粒子的宇宙源头。

（来源：维度网）