京都大学研究者绘制的“天照粒子”射线示意图
超高能宇宙射线（UHECR）是来自太空的亚原子带电粒子。如果以电压来举例，自然界一次响彻天空的闪电所蕴含的能量大约为100万至300万伏特，而这一束宇宙射线蕴含的能量为2.44万亿亿伏特（即244乘以10的18次方），相当于地球上一次闪电的100万亿倍。
论文显示，“天照粒子”形成的宇宙射线，是在2021年5月27日经过犹他州上空的大气层时，将次级粒子倾泻到地球地面并被望远镜阵列捕获。据悉，该望远镜阵列位于犹他州的沙漠里，是由507个宇宙射线探测器构成，每一个探测器的表面积大约有乒乓球桌或台球桌那么大。
位于犹他州沙漠的探测器宇宙射线是由带电粒子组成，穿过太空并不断落在地球上。太阳每时每刻都在发出很低能量水平的射线，但极高能量的宇宙射线往往来自其他星系，甚至银河系之外。
研究合著者、犹他大学教授约翰·马修斯解释说：“如果你伸出手，每秒都会有一束宇宙射线穿过你的手掌，但这些是低能量的东西。真正高能的宇宙射线，相当于每平方公里的土地上每个世纪就出现一次，它永远不会穿过你的手。”
根据犹他州立大学的说明，这片沙漠中的望远镜阵列能够捕获2900平方公里范围内的宇宙射线引发的粒子簇射，这个面积相当于美国罗德岛州的大小。“在茫茫宇宙中能捕捉到恰好经过这个范围的宇宙射线，的确是非常碰运气的事情。”
鉴于该粒子的异常高能量，它的到达方向应该与其来源更紧密相关。然而，研究结果表明，它的到达方向没有显示明显的源星系或任何其他已知的天体。相反，它指向宇宙大尺度结构中的空洞——一个很少有星系“居住”的区域。这表明它拥有银河系外邻域的未知来源，又或是人们对相关高能粒子物理学的理解不完整。
宇宙射线会给宇航员带来DNA结构损伤等健康风险，并且有可能导致计算机发生故障。不过，科学家称，这些超高能粒子最终会消散到浩瀚的宇宙中，因此粒子撞击地球的机会很小，而且地球的大气层在很大程度上会保护人类免受粒子的有害影响。
红星新闻记者 郑直 综合自科技日报、《科学》杂志