2021年，犹他州沙漠里的一台探测器捕捉到了一个怪东西。能量高达240亿亿电子伏特，相当于一颗高速飞行的网球被压缩进单个粒子——这就是后来以日本太阳女神命名的"天照粒子"。它和1991年那枚著名的"天哪粒子"齐名，但科学家至今不知道它是什么，更不知道它从哪来。

这个谜团已经困扰天体物理学界超过60年。超高能宇宙射线，能量超过100亿亿电子伏特的太空来客，比人类最强大的粒子对撞机产出还要强1000万倍。它们从哪来？怎么被加速到如此恐怖的能量？这些问题至今没有定论。

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宾夕法尼亚州立大学团队的新研究给出了一个可能的方向。发表在《物理评论快报》上的论文指出，这些极端粒子或许由超重原子核构成——比铁还重的元素核心。原子核由质子和中子组成，集中了原子几乎全部质量。研究团队发现，这类超重核在星际空间旅行时，能量损耗可能比质子或轻核更慢。

这意味着什么？如果属实，它们就能跨越难以想象的天文距离，抵达地球时仍保持极高能量。论文合作者包括日本汤川理论物理研究所、弗吉尼亚理工等机构的研究人员。

"超高能宇宙射线只能由宇宙中最强大的源加速，"研究负责人、宾州大物理与天文学教授村濑浩太表示，"当我们探测到单个粒子时，可以通过能量、入射方向和预期的磁偏转来推断可能的来源。"

但天照粒子偏偏来自一个巨大的宇宙空洞——那里没有任何已知能产生超高能宇宙射线的天体。这让它成了完美的反例。村濑坦言，这些粒子的起源和加速机制是60多年来该领域最大的谜团之一。

超重原子核假说或许能缩小搜索范围。如果极端宇宙射线确实由这类物质构成，科学家就需要重新锁定那些能够加速重元素的宇宙环境——中子星合并、大质量恒星坍缩等极端事件。下一步，是找到更多证据来验证这个方向。