宇宙射线是由高能量的质子、氦原子核（两者共占99%）和其他高能量的粒子所组成 ， 以趋近光速撞击地球大气 ， 并和大气作用产生X射线、质子、中子、缈子、介子、微中子等二次宇宙射线 。 宇宙射线可能源自太阳、银河系或其他星系 ， 早先认为极高能量的宇宙射线是由超新星爆炸所产生 。
目前认为 ， 超新星爆炸虽可产生高能量的伽马射线 ， 但仍不足以解释在某些观测里所见到的 ， 高达千万亿电子伏特（PeV）的极高能量宇宙射线 。 新的研究认为 ， 具有光谱型O、B型的大质量恒星紧密聚集的星团 ， 其产生称为PeVatron加速器（为了类比第一个人造可加速达到1兆电子伏特(TeV)能量等级的‘TeVatron’加速器）的作用才是可能的原因 。
研究团队的成员亨里克·弗莱施哈克说 ， 超新星的确可以加速宇宙射线 ， 但无法达到如此高的能量 。 一直以来有些线索指出 ， 星团可能在加速高能宇宙射线中扮演部分角色 ， 如今终于获得证实 。
光谱型O型星位于恒星质量最顶端 ， 当它们的恒星风彼此作用会产生能加速宇宙射线的震波（shock wave） 。 超新星爆炸虽可产生非常快的震波来加速宇宙射线 ， 但因其无法被长时间抓住宇宙射线来加速 ， 因而无法达到所见到的极高能量 。 而由众多恒星所组成的星团所产生扰动和强大的磁场 ， 就可以局限住宇宙射线让震波来加速粒子到极高能量 。
【大气|解开宇宙射线的一个谜团】 本研究使用HAWC天文台1,343天的观测资料 ， 分别发表在自然天文和天文物理期刊通讯 。 科学家测量来自深空的伽马射线撞击地球大气所产生的次级宇宙射线 ， 并借由次级宇宙射线的电荷和时间来重建原始伽马射线的资讯 。 科学家打算和处于计划阶段的SWGO天文台合作 ， 以加入南半球天区的星团 ， 希望对此有更多的了解 。
文章图片
图说：由史匹哲太空望远镜所拍摄的茧状星云内部尘埃的红外线影像 。 上方叠加（由绿、到黄、到红）标记的是 ， 可能产生宇宙射线的伽
推荐阅读
- 样品|月球“玻璃”有助于解开月球之谜，中国将担负月球研究更多的重任
- 降水|你听说过“悬在空中”的河流——大气河吗？
- 植物学|食堂讨论带来灵感，两名学者解开植物学难题成果登上《科学》
- 手机|华为推8988元“翻盖”折叠屏手机，黄牛嫌弃：不大气，不感兴趣
- 大气|国际一流！就在青海冷湖
- 风险|商业化学品在大气中反应物的毒性可能更强
- SpaceX|马斯克：SpaceX将提取大气中的二氧化碳，转为火箭燃料
- 人物|马斯克启动大气清碳计划 要把二氧化碳转化为火箭燃料？
- 华罗庚|气场全开，So easy！
- 金鱼藻|金粟兰目基因组信息被揭示 或可助解开达尔文“恼人之谜”