科學家發現宇宙最強粒子加速器！超新星爆炸竟暗藏驚人秘密

最新研究顯示，超新星爆炸可能是宇宙中最強大的粒子加速器，但前提是它們在爆炸前必須先透過大量氣體。這項發現讓全球最強的大型強子對撞機(LHC)相形見絀。

近百年來，天文學家不斷偵測到來自宇宙深處的高能粒子流，這些被稱為宇宙射線的粒子主要由質子組成，偶爾也會出現重元素原子核。雖然地球磁場會偏轉大多數宇宙射線，但仍有一些能抵達地表。事實上，平均每秒就有一束宇宙射線穿過你的身體。

這些宇宙射線能量範圍極廣，最強的可達1拍電子伏特(PeV)，相當於10^15電子伏特，比LHC的碰撞能量高出近千倍。天文學家長期懷疑，大質量恆星的爆炸性死亡可能是這些超高能宇宙射線的來源。

研究團隊在《天文與天體物理學》期刊發表論文指出，當恆星在爆發前流失至少兩個太陽質量的物質，且這些物質保持密集緊湊狀態時，超新星殘骸確實能成為產生PeV級宇宙射線的PeV加速器。

關鍵在於爆炸產生的震波撞擊這層物質殼時，會產生極強磁場，將次原子粒子來回加速，每次碰撞都讓粒子獲得更多能量，最終達到足以逃逸的超高能量。不過這種加速過程僅持續數月，之後能量就會降至PeV門檻以下。

這解釋了為何我們尚未直接觀測到活躍的PeV加速器。雖然銀河系每隔幾年就會發生超新星爆炸，但近代沒有足夠近的案例讓我們捕捉到這個短暫的加速視窗。看來，我們還需要更多耐心等待。