CERNの大型ハドロンコライダー（LHC）などの粒子加速器は、荷電粒子を高いエネルギーに加速し、それらを一緒に粉砕して物質の基本的な構成要素を研究するように設計された強力な機械です。これらの人工加速器は、粒子物理学の理解に革命をもたらしましたが、自然界での存在は謎のままです。
ユタ州の望遠鏡アレイ表面検出器からのデータを使用して、東京大学が率いる国際的な研究者チームは、LHCによって加速される陽子のエネルギーよりも1億倍大きいエネルギーの高エネルギー宇宙線を検出しました。 1991年に最初に観察されたときに「オーミーゴッド」粒子と呼ばれるこの超高エネルギーの宇宙線は、遠い銀河で発生したと考えられています。
望遠鏡アレイによって記録されたデータのさらなる分析により、「OH-My-god」粒子の経路は、ブーテスの星座に約10億光年離れたスーパーマッシブブラックホールからの無線放出の狭いジェットと整列していることが明らかになりました。このアライメントは、超高エネルギー粒子が、自然な粒子加速器のように機能する超高Massiveブラックホールのジェットによって加速された可能性があることを示唆しています。
Journal Physical Review Lettersに掲載された調査結果は、宇宙に自然に存在する粒子加速器の存在に関する説得力のある証拠を提供します。これらの加速器は、高エネルギーの宇宙線の生産において重要な役割を果たす可能性があります。これは、人間が作成した加速器が達成できるものをはるかに超えるエネルギーを備えた宇宙から地球上で雨が降る亜原子粒子です。
これらの天然加速器と彼らが生成する宇宙線を研究することは、超大型のブラックホールや他の宇宙現象の近くで発生する極端な環境とエネルギープロセスに光を当てることができ、初期の宇宙と高エネルギー粒子の起源に関する貴重な洞察を提供します。
潜在的な天然粒子加速器の検出は、宇宙粒子物理学の将来の研究のための刺激的な道も開かれます。それは、宇宙の最高エネルギー現象を探索し、宇宙を支配する基本法則を理解する際に、望遠鏡アレイなどの地上天文台の重要性を強調しています。
