长期以来，天文学家一直想知道银河系中高能宇宙射线的起源地是哪里？ 在天文台的帮助下进行新的观察 高海拔水切伦科夫实验 (HAWC) 发现了一个几乎不可能的候选者：否则，巨大的分子云是一种常见现象。
宇宙射线根本不是射线，而是以接近光速的速度穿越宇宙的微小粒子。 它们可以由电子、质子甚至更重元素的离子组成。 它们是在整个宇宙的各种高能过程中产生的，从超新星爆炸到恒星合并，甚至当黑洞吸入气体时。 宇宙射线具有多种能量，一般来说，高能量宇宙射线不如它们的低能量宇宙射线常见。 这个比率在一定能量下变化非常轻微 - 10^15 电子伏特 - 这被称为“膝盖”。 电子伏特或 eV 只是粒子物理学家喜欢测量能级的方式。 相比之下，地球上最强大的粒子对撞机大型强子对撞机可以达到 13×10^12 eV，通常表示为 13 兆电子伏特或 13 TeV。
能量高于 10-15 eV 的宇宙射线比人们想象的要少得多。 这让天文学家相信，任何处于这个能级及以上能级的宇宙射线都来自银河系之外，而银河系中的过程能够产生高达并包括 10-15 eV 的宇宙射线。 无论产生这些宇宙射线的是什么，它们都将处于“peta”范围内，因此比我们最好的粒子加速器——漫游银河系的天然“pevatrons”强大 1000 多倍。
任务很简单：在银河系中找到 PEV 级宇宙射线的来源。 但是，尽管它们充满活力，但很难确定它们的来源。 那是因为宇宙射线是由带电粒子组成的，而在星际空间中行进的带电粒子会对我们银河系的磁场产生反应。 因此，当你看到高能宇宙射线从天空中的某个方向射来时，你真的不知道它究竟来自哪里——它的路径在它到达地球的过程中被扭曲了。 但与其直接寻找宇宙射线，不如寻找它们的亲属。
当宇宙射线意外撞击星际气体云时，它们会发射伽马射线，这是一种高能辐射形式。 这些伽马射线直线穿过星系，使我们能够直接确定它们的来源。 因此，如果我们看到强伽马射线源，我们可以寻找附近的 PEV 宇宙射线源。
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一组使用 HAWC 的研究人员使用了这种方法，HAWC 位于墨西哥中南部的 Sierra Negra 火山上。 HAWC 在装满超纯水的水箱旁边“看着”天空。 当高能粒子或辐射撞击水库时，它们会发出一道蓝光，使天文学家能够追踪天空中的来源。
在最近发表在 arXiv 杂志上的一篇论文中，天文学家发现了一个超过 200 TeV 的伽马射线源，它只能由更强大的宇宙射线产生——这种宇宙射线达到 PEV 级。 源名为 HAWC J1825-134，大约位于银河系的中心。 HAWC J1825-134 在我们看来是一个明亮的伽马射线斑块，被一些未知的宇宙射线源照亮——可能是银河系中已知最强大的宇宙射线源。
HAWC J1825-134 几千光年内有几个常见的高能宇宙射线源嫌疑人，但没有一个能轻易解释信号。 例如，银河中心本身是一个已知的强烈宇宙射线发生器，但它距离 HAWC J1825-134 太远，无法与这些测量相关。 有一些超新星遗迹，超新星无疑是非常强大的。 但是 HAWC J1825-134 区域的所有超新星都在很久以前爆炸了——太久远了，现在无法产生这些高能宇宙射线。
脉冲星——大质量恒星核心的致密、快速旋转的残余物——也会产生大量的宇宙射线。 但它们也离伽马辐射源太远了——来自脉冲星的电子和质子的能量——它们根本不够高，无法传播数千光年到达伽马辐射发射的地方。
令人惊讶的是，这些破纪录的宇宙射线的来源竟然是一个巨大的分子云。 这些云是巨大而笨拙的生物，充满了漫游在银河系中的尘埃和气体。 有时它们会收缩并变成恒星，但在其他情况下，它们可以在数十亿年内保持静止和松散。
云团内部是一群新生恒星，但人们认为即使是最奇特、最响亮的年轻恒星也不足以发射这种宇宙射线。 研究人员自己承认，他们不知道这个云是如何做到的，但不知何故，当没有人注意时，它产生了整个银河系中一些最强大的粒子。
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