观察宇宙最高能粒子的新镜头
导读 浴室淋浴给我们带来舒适感;来自太空的阵雨给天体物理学家带来了欢乐。大阪都立大学的科学家们用他们的新颖方法，以前所未有的精度观察到了...
浴室淋浴给我们带来舒适感;来自太空的阵雨给天体物理学家带来了欢乐。大阪都立大学的科学家们用他们的新颖方法，以前所未有的精度观察到了宇宙射线广泛的空气簇射，为了解宇宙最高能粒子的新见解打开了大门。
当高能宇宙射线与地球大气层碰撞时，会产生大量粒子，称为大范围空气簇射。大阪都立大学理学研究生院和南部阳一郎理论与实验物理研究所副教授藤井敏宏和研究生弗雷泽·布拉德菲尔德领导的研究小组发现，安装在斯巴鲁上的主焦广角相机位于夏威夷莫纳克亚火山顶部的望远镜可以以极高的分辨率捕捉到这些大面积的空气簇射。
斯巴鲁望远镜是为观测天文学而设计的。宇宙射线在观测图像上以“轨迹”的形式出现，遮蔽了目标恒星或星系，在通常的天文数据处理中被视为噪声。然而，该团队的研究重点是这种“噪音”。研究小组分析了 2014 年至 2020 年间拍摄的约 17,000 张图像，确定了 13 张图像包含大量空气簇射。这些图像显示的粒子轨迹数量比平常多得多。
藤井教授解释说：“使用传统的观测方法，很难区分构成大面积空气簇射的颗粒类型。” “另一方面，我们的方法有可能确定单个粒子的性质。”
藤井教授补充道：“此外，通过将我们的方法与传统方法相结合，我们希望增进我们对大范围空气簇射的理解。这项技术可以让我们寻找暗物质或其他奇异粒子，为宇宙向物质主导时代的转变提供更多见解。”
他们的研究结果将于 2023 年 10 月 12 日发表在《科学报告》上。
