※ 引述《jksen (Sen)》之铭言： : 标题: [新闻] 超高能宇宙射线「天照粒子」撞击地球！起 : 时间: Sat Nov 25 14:25:36 2023 : : 超高能宇宙射线「天照粒子」撞击地球！起源竟来自宇宙空洞 https://reurl.cc/6QzD Ak : 2021 年，一个高能量粒子从太空坠落到地球表面，携带高达 244 EeV 能量，成为迄今 已 : 知能量第 2 高的宇宙射线。科学家将之命名为天照粒子，追溯起源还发现它来自宇宙 大 : 尺度空洞结构，科学家目前不清楚是什麽物体、机制催生出能量如此高的宇宙射线。 前阵子参与社团的读书会时有稍微读到一点宇宙射线的内容，来分享一下 这篇记者应该是参考中文维基百科的内容，我对照了一下英文维基百科，天照粒子应该是 人类观测到能量第三强的粒子，最强的是下面提到的OMG particle，另外2007年还观测到 280EeV的粒子 : : 当强大宇宙射线撞击地球大气层气体分子，会衰变成各种高能粒子并被地面望远镜侦测 ， : 透过追踪这些粒子来源，研究人员能估计原始宇宙射线威力有多大。 : : 多年来，许多有趣粒子推动了物理学领域进展，例如有「上帝粒子」之称的希格斯玻色 子 : （赋予其他粒子质量）、被昵称为「天啊粒子（Ohmy God particle）」的超高能宇宙 射 : 线（ultra-high-energy cosmic ray，UHECR）。 : : Ohmy God 粒子於 1991 年 10 月 15 日在美国犹他州杜格威试验场被复眼相机探测到 ， : 迄今仍是观测已知最高能量宇宙射线，能量达 320 EeV，动能相当於棒球以每小时 100 : 公里速度移动，挑战当时有关宇宙射线起源与传播的理论。 : : 最近日本大阪公立大学天文学家 Toshihiro Fujii 领导的团队宣布，望远镜阵列实验 於 : 2021 年 5 月 27 日检测到迄今已知能量第 2 高的超高能宇宙射线，达 240 EeV，比 人 : 造粒子加速器产生的最强粒子能量高百万倍，以日本太阳女神之名命为「天照粒子（ : Amaterasu particle）」。 : : 天照粒子来源神秘 : : 多数宇宙射线由质子组成，携带各种能量穿越太空，但极高能量的宇宙射线粒子势必经 过 : 某种东西加速。被加速到超过 100 EeV 能量的粒子每世纪仅有 1 个会抵达地球，超过 : 200 EeV 更加稀有，而单纯的超新星事件也办不到这种加速节奏，因此至今仍不清楚 : Ohmy God 粒子是什麽类型粒子，研究人员也仅能确认天照粒子来自银河系外。 这里的数据可能有点问题，毕竟人类自60年代起已经观测到数次这种等级的宇宙射线，根 据这张图，应该是一平方公里的面积里每世纪会有一个100EeV(10^20eV)等级的粒子穿过 https://i.imgur.com/Hv3wE2A.jpg 另外，如果仔细看这张图，你会看到他有一个Knee 跟 Ankle，这其实代表不同能量的宇 宙射线机制是不一样的，而你的来源便会限制可能的机制，像10^10eV以下通常都是太阳 发出的，以上到10^15推测都是银河系内的，再往上可能就是银河系外的了。所以可能是 这个因素加上他的入射方向（高能粒子不太会受磁场转弯），他们才会推测天照粒子来源 是银河系外。 : : 而研究人员回溯路径後发现天照粒子更加神秘：它的入射方向与任何已知剧烈天文物体 都 : 不相符，或者说太阳系 1.6 亿光年范围内，未检测到任何强度足以产生天照粒子的物 体 : 。 : : 希腊克里特大学天文物理学家 Vasiliki Pavlidou 表示，天照粒子实际上来自宇宙大 尺 : 度结构中几乎没有星系存在的空洞，该区域没有已知星系、星云或其他结构。 : : 虽然宇宙射线有可能起源自他处，被其他大质量物体磁场偏转後才指向我们，但研究人 员 : 表示超高能宇宙射线比能量较低的宇宙射线更难被偏转。 : : 目前还不清楚什麽物体、机制产生如此强大的宇宙射线，几个可能来源包括超新星爆炸 、 : 黑洞合并、脉冲星、或者银河系边缘一个尚未发现的天体。 : : 新论文发表在《科学》（Science）期刊。 : : --- : : 希望是由未发现的新物理机制造成，很神奇 通常天文学家会用某类型天体的磁场大小，跟磁场的影响范围来推算他的能量，毕竟要加 速 粒子，他要能够被持续在某个范围内加速。下面是几个可能的来源： https://i.imgur.com/zuk6mQ2.jpg 里面提到的AGN是活跃星系核，基本上就是星系中心的超大质量黑洞，前面说他的来 源是空洞可能在暗示这并非AGN造成的。但我刚刚翻了一下，Local Void 其实也有不 少星系在里面？总之我是不会朝新的物理机制去思考啦。 : : -- :

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 123.110.240.238 (台湾) : ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/sky/M.1700893538.A.A9B.html : 推 ww: 超过 100 EeV的粒子100年仅有一个到地球 这机率是怎麽算的？ 11/30 12: 51 没有，他算错了xd : → meblessme: 这粒子射线之所以能被侦测到 12/04 02: 46 : → meblessme: 是刚好撞到侦测器 12/04 02: 46 : → meblessme: 还是影响范围很大，没撞到也能测到 12/04 02: 46 : → meblessme: 还是它其实是一堆粒子 12/04 02: 46 : → meblessme: 还是侦测器太强大 12/04 02: 46 : → meblessme: 所有到地球的射线都能侦测到 12/04 02: 46 这有点复杂，上面文章有提到说其实宇宙射线射到大气层之後会衰变成一堆其他的东西 https://i.imgur.com/dZtZ6JM.jpg 我们可以侦测这些次粒子。 侦测的方法很多，除了直接侦测，还有像是探测Cherenkov Radiation的间接探测法。他 的原理是当一个粒子在介质里移 动时，他的速度可以超过光的相速度，导致他产生一个角锥状的波前，侦测这个波前我们 便 可以推测宇宙射线的入射方向和能量。 https://i.imgur.com/UxmYYP2.jpg 这张是反应炉里的Cherenkov，蓝蓝的挺可爱ㄉ 要侦测到Cherenkov，可以用侦测器找大气里的辐射，或者设一个大水缸，然後祈祷哪天 有颗粒子射进来。用这种方法，有效探测面积可以拉到非常大，像其中一个在阿根廷的高 能粒子观测设施Pierre Auger Observatory 的侦测面积就可以到3000平方公里 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 42.73.59.85 (台湾) ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/sky/M.1703149037.A.66E.html ※ 编辑: greeddeer (111.250.77.30 台湾), 12/22/2023 02:13:49