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研究天照粒子:探究追溯宇宙起源

星爆星系梅西耶82(M82),位于1200万光年外。图片来源:NASA、欧洲航天局美国望远镜探测到的极高能宇宙射线“Am

星爆星系梅西耶82(M82),位于1200万光年外。图片来源:NASA、欧洲航天局

美国望远镜探测到的极高能宇宙射线“Amaterasu”——可能源自星形成星系而非空洞

发布机构: 斯坦福物理与天体物理实验室(Astrophysical Messengers团队)

1. 事件概述

Amaterasu粒子(2021年被美国Telescope Array实验探测到)是迄今为止观测到的第二高能宇宙射线,携带约 4,0000,0000 倍大于大型强子对撞机(LHC)加速粒子的能量。

这类粒子极其稀少,科学家普遍认为其起源于宇宙中最极端的环境。

粒子到达地球的方向指向本地空洞(Local Void),该区域已知星系与能量源极少,因而引发了关于其来源的谜团。

2. 研究新发现

研究团队:Francesca Capel 与 Nadine Bourriche 通过创新的数据驱动方法,重新追踪了粒子可能的空间路径。

方法:利用高精度三维宇宙射线传播模拟,结合磁场相互作用,再采用近似贝叶斯计算(Approximate Bayesian Computation)对比模拟结果与观测数据,推断最可能的来源位置。

结论:Amaterasu粒子更有可能来自距离地球约 1200万光年、活跃的星形成星系——如著名的星爆星系 Messier 82(M82)。

这意味着,粒子不必源自像本地空洞这样的低密度空洞,而是可能在附近的星际活动中被加速。

3. 重要意义

为极高能宇宙射线的来源研究提供了新路径;

为后续观测提供概率地图,有效指引望远镜和实验设备的观测目标;

提升理论与观测数据的结合,推进对宇宙能量加速机制的理解。

“探索超高能宇宙射线有助于我们了解宇宙如何将物质加速到如此高的能量,并识别可进一步研究极端物质行为的环境。” — Francesca Capel(MPP “Astrophysical Messengers”小组负责人)

“我们的目标是开发先进的统计分析方法,充分利用现有数据,深化对这些高能粒子可能来源的认识。” — Nadine Bourriche

4. 未来展望

研究框架将成为数据驱动搜索的基石,促成理论与观测的更紧密耦合。

将继续使用改进的模拟与统计技术,对更多极高能宇宙射线进行源追踪,进一步解开宇宙最极端加速过程的奥秘。

勇编撰自论文"Beyond the Local Void: A Data-driven Search for the Origins of the Amaterasu Particle".The Astrophysical Journal.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。