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科學家破解60年宇宙謎團:中子星碰撞竟是超高能宇宙射線來源

一項突破性研究可能終結長達60年的天文學爭議!紐約大學物理學家格倫尼斯·法拉爾提出革命性理論,首度將超高能宇宙射線(UHECRs)與中子星合併的磁噴流直接連結,這項刊登於《物理評論快報》的論文,不僅解釋了關鍵觀測特徵,更為宇宙極端事件研究開闢新方向。

這些堪稱宇宙最強能量載體的粒子,能量超越人造加速器百萬倍,自1960年代發現以來,其來源始終成謎。法拉爾教授提出的模型指出,當兩顆中子星合併形成黑洞前的瞬間,會產生劇烈磁噴流,正是加速這些粒子的天然「宇宙彈弓」。

中子星作為超新星爆炸後的緻密殘骸,雖僅城市大小卻蘊含超越太陽的質量。這些由中子緊密堆砌的天體,不僅擁有極端重力與磁場,更可能每秒自轉數百圈,部分甚至會發射輻射束,當其掃過地球時便形成我們觀測到的脈衝星。

這項理論巧妙解釋了UHECRs兩大未解之謎:粒子能量與電荷的精確對應關係,以及少數極端高能事件的異常能量值。更令人振奮的是,該過程同時會產生重力波——這已獲LIGO-Virgo團隊實際偵測到間接佐證。

法拉爾強調,中子星合併不僅是宇宙重元素(如金、鉑、鈾)的「煉金爐」,如今更被證實是宇宙射線的終極加速器。該研究獲美國國家科學基金會支援,未來將透過更精密的觀測資料驗證這項開創性假說。