科学家们在银河中心发现了一个可以捕获高能量宇宙射线的“陷阱”。

这些高能粒子在银河系中心之外形成，以几乎接近光速的速度运动，并在与气云的相互作用下，减缓了运动速度。

该现象是使用NASA的费米伽马射线太空望远镜和高能立体望远镜系统（HESS）的数据发现的。根据研究人员介绍，银河系中心可能集中了星系中运动速度最快的粒子。

第一作者阿姆斯特丹大学的丹尼尔·加格古罗研究员（Danielle Gaggero）说：“我们的研究结果表明，大多数宇宙射线，尤其是能量最高的那些宇宙射线，位于我们银河系的最内部。它们是在银河中心以外的活跃区域产生的，后来通过与气云的相互作用而减缓速度，最终被银河系中心捕获。”

“这些相互作用产生的大部分伽马射线都被费米太空望远镜和高能立体望远镜系统所捕获。”

据研究人员介绍，大约90％的宇宙射线是质子。其余的由电子和原子核组成。因此，当它们在太空中移动时，磁场会扰乱其路径，从而难以确定其起源位置是哪里。

但是，研究人员说宇宙射线和物质之间的相互作用可以提供更多的线索。

根据美国航空航天局，这些相互作用会导致最高能量形式的光——伽马射线的发射。

据2016年高能立体望远镜系统协作组织的观察显示，一束伽马射线可以达到近50万亿电子伏特。

这比费米太空望远镜观察到的能量高出50多倍。

高能立体望远镜系统是一个地面观测台。它的工作原理是：一旦伽马射线射入大气层，所产生的高能粒子簇射(air showers)会产生一种称为契仑可夫辐射(Cherenkov light)的可见光，而望远镜则是可以记录这种短暂的闪光。

在新研究中，研究人员将两种观察数据结合起来，揭示出银河系中心发射的连续的伽马射线谱。

来自马德里理论物理研究所的联合作者Marco Taoso说：“虽然两个望远镜具有不同的观察技术，但是一旦除去那些过于明亮点的来源后，我们发现费米望远镜和高能立体望远镜的数据之间有着良好的一致性，这是令人非常惊讶的。”

据研究人员说，这表明在银河系其他地方发现的宇宙射线与银河系中心的的伽马射线有一定的相关性。

但在银河系的中心区域，最高能量粒子的运动效率较低。

来自日内瓦欧洲核研究组织的联合作者阿尔弗雷多·乌尔巴诺（Alfredo Urbano）说：“能量最高的宇宙射线在银河系中心部分停留的时间比以前想象的更长。”

虽然在传统的宇宙射线运动模型中没有显示出这种效果，但是研究人员说，将之前的模拟与此结合后，就与费米太空望远镜的观测结果产生了更好的一致性。

研究结果也有助于解释其他研究中所看到的现象。因此更具有可信性。

共同作者安东尼奥·马里内利（Antonio Marinelli）说：“产生这些伽马射线的粒子碰撞过程，同时也产生了中微子，这种最快、最轻、但是了解的最少的基本粒子。”

美国宇航局费米太空望远镜团队成员雷贾卡·卡普托（Regina Caputo）说，“在南极洲的IceCube装置也在探测太阳系以外的高能中微子，但是确认这些粒子的来源更加困难。” 。（IceCube是世界上最大的中微子探测器，位于南极点附近，它使用了5160个探测器来探测极其强烈的宇宙源发出的高能中微子，能向上和向下探测中微子源）

“费米太空望远镜和高能立体望远镜系统的实验结果表明，银河中心在不久的将来可能被认为是一个强大的中微子来源，这是非常令人兴奋的。”