发现银河系存在天然原子核加速器证据 _日本

据物理学家组织网8月17日报道，加州大学洛杉矶分校和日本的物理学家分析了来自阿根廷皮埃尔·奥格天文台的观察数据，发现在我们的银河系中存在天然原子核加速器的证据，表明银河系曾有巨大星体爆发。这项研究将刊登在8月20日的《物理评论快报》上。
皮埃尔·奥格天文台是世界最大的宇宙射线观察站，1600个粒子探测器，每个间隔约1英里，组成一张广布1200平方英里的庞大观测网，加上专门设计的望远镜，记录着来自太空的宇宙射线信息。今年初，物理学家通过粒子探测器观测到，银河系中也存在很多高能宇宙射线，但并不纯是质子，而且还有原子核——能量越高，原子核与质子间的比例就越大。
按照目前的高能物理定律，所有超高能宇宙射线必然来自河外星系，那里存在巨大的黑洞，能吞没恒星并加速质子，逃逸的质子成为一种“宇宙射线”，穿越太空甚至到达我们的星系。当质子离开星系，还保持着最高能量状态，能追溯其能量来源。原子核被吸进汹涌的磁场，在星系磁场的大网中不断地扭来转去上百万年，因此它们抵达地球大气时，方向是完全随机的。而银河系缺乏合适的能量来源，也无法造成原子核的各向异性(从不同的方向检测原子核呈不同的物理性质) 。
根据皮埃尔·奥格天文台的观测，原子核暴雨般冲击地球，很像来自银河系外的质子射线。
论文合作者之一、加州大学洛杉矶分校物理与天文学教授亚历山大·库森科说，这一发现完全出乎预料，因为原子核比质子更不稳定，它们在穿越太空的漫长旅途中很容易裂变成质子。此外，在这些高能粒子中，任何种类的宇宙加速器对原子核加速都不如对质子的加速效果好。
要解决原子核来源的矛盾，只有我们的星系中有星体爆发，才能同时加速质子和原子核。这样银河系的场力就能完全打乱它们到达的方向，解决了各向异性的难题。星体爆发产生大量伽马射线，能将原子核加速到高能状态，也提供了合适的能量来源。这在其它星系并不罕见。库森科解释说，这说明在我们银河系也存在巨大星体爆发，每百万年至少爆发几次。我们将这两个问题集中在一起，计算了光谱和不对称性，两方面都能跟观测数据很好吻合。
库森科认为，这有助于研究银河系产生上百万年以前，伽马射线爆发时产生的总体影响，加强人们对天体物理考古学的理解。
说一个人不了解自己，或形容由于距离缺失造成“审美疲劳”，我们通常会想到苏轼贬赴汝州途中留下的名句：“不识庐山真面目，只缘身在此山中。”也许就是因为我们生活在银河系，反而于某些方面对它知之甚少。银河系释出包括原子核在内的宇宙射线，这一发现的意义不仅是判断此地也曾有巨大星体爆发，还在于敦促科学家们以新的视角打量地球、太阳系乃至银河系。近在“咫尺”的周边必定还有更多的“不可能”正在排队，等着成为可能。
【发现银河系存在天然原子核加速器证据】
科技日报(采访人员常丽君)