來自宇宙深處的信使

宇宙射線是落到地球上的來自太空的高能輻射，主要是高能的質子和原子核。當它們擊中大氣層的時候，就會產生新的次級高能粒子"陣雨"，很多次級粒子能夠到達地面，成為我們所在環境中的背景輻射的一部分。宇宙空間也有高能的伽馬射線，但是它們一般不被叫做宇宙射線。

宇宙射線

人類首次發現宇宙射線的存在是在1912年，但實際上，早在1780年代的科學家就觀察到了一些神秘的現象，法國科學家庫侖就發現一個帶電的球體突然就神秘的不帶電了。當時的人們以為空氣是絕緣體，但後來發現空氣分子在電離時能夠導電，例如有時空氣分子和帶電粒子或者X射線相互作用就會發生這種現象。

不過這種帶電粒子從哪裡來一直是個謎。科學家們想過加上各種屏蔽措施，比如鉛板，但是還是擋不住這種神秘的帶電粒子。直到1912年，物理學家維克托·赫斯乘坐氣球到達5300米的高空，他在那裡觀測到了3倍於地面的電離輻射，這意味著這些神秘輻射來自外層空間。

維克托·赫斯乘坐熱氣球升空

儘管我們知道了這些射線來自宇宙深處，但是它們到底是從哪裡發出的，如何發出的，科學家還沒有能夠弄清楚。很多粒子具有極高的能量，觀察到的最高能量的宇宙射線的能量竟然是歐洲核子中心的大型強子對撞機加速粒子的能量的四千萬倍！這麼高的能量，科學家猜想其只能來源於宇宙里活躍星系核的加速過程。活躍的星系核中間有著巨型黑洞，它們大量吞噬周邊的恆星和氣體，並向外噴射出高能的伽馬光子，這個過程可能將氣體中的質子和原子核加速到極高能量並拋出去。

活躍星系核

宇宙射線經過長途跋涉，它們必然攜帶了它們如何起源、在宇宙空間如何傳播的相關信息，是來自宇宙深處的信使。科學家使用了種種設備去研究宇宙線，比如在地面建立大型的宇宙射線探測器，將氣球發射到高空，或者發生衛星去大氣層外面直接獲取宇宙射線。中國的悟空暗物質衛星實際上就是一個宇宙線探測器，它記錄了探測到的帶電粒子的能量。

悟空暗物質衛星

儘管宇宙射線依然很神秘，但是在眾多的科學家的努力下，揭示其來源的那一天應該不會很遙遠。

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