“Oh-My-God”粒子是从哪里来的?

来自深空的单个亚原子粒子具有与棒球场相同的能量,而科学家仍然不知道它是如何到达这里的

来源:科学美国人

我们的星球不断受到来自太空的辐射轰击。

嗯,也许它并不像看起来那么可怕。 “辐射”是天文学家用来形容各种光(包括我们看到的可见光)以及穿越太空的亚原子粒子的总称。我们通常不会将此类粒子视为“射线”(准确地说是宇宙射线),但由于行话惯性,我们仍然使用该术语。

有些宇宙射线来自太阳,有些来自银河系的其他地方,还有一些被称为河外宇宙射线,它们的起源可以追溯到遥远的其他星系。

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实际上,这是一个了不起的想法:地球经常受到来自其他星系的粒子的撞击。这是一次漫长的徒步旅行——一段长达数千万光年,有时甚至更长的旅程,当其中一束任性的光线被我们头顶上方的大气层无害地吸收时,旅程就结束了。

这些粒子具有广泛的速度,这反过来又赋予它们广泛的动能,即运动能量。在我们的宏观宇宙中,我们使用诸如焦耳之类的单位来测量能量,但它仍然相当小。 (将一立方厘米的水升高 1 摄氏度大约需要四焦耳。)然而,粒子物理学家使用一个小得多的单位,称为电子伏特(或 eV)。加热同样数量的水需要 2600 万万亿个原子!大多数时候,这是更适合粒子的单位。但宇宙射线的移动速度如此之快(接近光速),以至于它们可以具有非常高的动能,很容易达到兆电子伏(MeV)和千兆电子伏(GeV)水平。

它被昵称为“Oh-My-God”粒子,它让我脖子后面的汗毛都竖起来了。