能量:1.0太电子伏
赤经:03时56分
赤纬:27.5度
来源:未知
硼原子核在“悟空”探测器中的信号图 | 图源:暗物质卫星项目组
01 很早很早以前
在约公元前3000万年的某一天,我“诞生”在一个大质量恒星死亡后留下的遗迹中。但那其实不是我最早来到这个世界,那一天是我学艺有所成,开始独闯江湖的一天,因此也记忆深刻,我将其视作崭新的“我”诞生的时刻。彼时的我意气风发,精神抖擞,我准备好到银河系中去好好游历闯荡一番。差点忘了,那个时候我的名字叫碳。
仗剑走天涯的日子一开始很潇洒。我见识到了很多新奇的景象,比如我看到有的恒星在不断地变大缩小,也看到有的小不点天体扛着长长的光柱在高速旋转,还看到有黑乎乎的怪物大口吞噬周围的一切,并不断喷射高速外流,甚至于看到有的天体突然就爆炸了,其亮光点亮了整个银河系。大千世界,无奇不有,我在心里赞叹不绝。
公元1006年爆发的一个超新星形成的遗迹 | 图源:NASA
02 风雨兼程 初心不改
我的旅途也不是一帆风顺,偶尔也会遇到一些挫折。银河系的磁场很讨厌,总是试图把我往回拉。好不容易我跑出一段距离,它们冷不丁地又把我拉到另一个方向,有时候甚至拉着我往回走。就这样我前进三步后退两步,虽然踉踉跄跄,但好歹比原地踏步要强。不知不觉已过了1000万年,以我的行进速度,本该早就跑出银河系了的,可一回头,我发现我的家乡竟然还在不远处!虽然折腾,但我还是坚定了继续前行的信心,谁知道前面还能遇到什么风景呢?
宇宙线的传播是一个随机行走过程 | 图源:科学网
03 遭遇重创
我的历险依旧在持续,虽然已经没有最初那般新鲜的感觉。银河系中其实很空旷,大多数时候我孤独地前行,什么也见不到。偶尔也会路遇一些星际气体,它们对我来说实在谈不上友好,就跟拦路的强盗一样,总想从我身上扒下点值钱的东西。多数时候我绕着它们走,不愿多生是非。有的时候它们数量众多,不好绕行,我也会简单跟它们握个手打个招呼,对我来说主要的影响是会让速度变得稍微慢一丁点,但这其实关系不大。而且我也发现一个现象,大多数的气体物质集中在银河系的一个扁平的盘面内,如果我远离这个盘面的话,那就会清净很多。学会了这一点,我也会选择到银晕中去旅行,虽然风景平淡,但也算稳妥。
描绘宇宙线传播的银河系结构示意图 | 图源:T. Gaisser《宇宙线和粒子物理》
终于有一天,我还是遇到了我这一生中最为重大的变故。我有点按捺不住寂寞,还是跑到银盘中去了。这一天路过了一块分子云,就跟一个热闹的集市一样。我不断跟路过的气体物质拱手打招呼,但我还是大意了。我结结实实地和一个氢分子撞了个正着。后果是非常惨烈的:被撞的氢分子固然已经散架,我也失去了一条胳臂!包扎好伤口,我发觉自己跟先前的样貌已全然不同。按照约定,我应该改名叫硼了。这次事故让我心中涌起无尽的悲伤,“出师未捷身先死,长使英雄泪满襟”。我第一次真正见识到了宇宙的凶险。
碳原子核碎裂成硼原子核过程 | 图源: 暗物质卫星项目组
04 遇到“悟空”号
受伤之后,我在接下来的旅途中格外谨慎。我尽量不去招惹是非,但旅行生活也变得乏味枯燥。我对未来一片迷茫,我不知道我要去什么地方,也不知道为了什么而去。我对这场说走就走的旅程有点心灰意冷,甚至有点后悔。但我其实也回不去了,从公元前3000万年我离开家乡那一刻起就注定了这是没有回头路的旅程。
时间来到了公元二零二零年,我来到了一个名为太阳系的地方。这里离我的家乡可能有成千上万光年远了。我朝着太阳飞过去,路过了一个蓝色的气态行星,然后是一个躺着自转的气态行星,又看见一个带着漂亮帽子的行星,接着见到一个硕大的气态行星,然后是一个火红色的岩石行星,最后映入眼帘的是一个蓝色的覆盖着水的行星。在蓝色水晶星球旁边,我看见一个立方体形,披着金色外衣的物体,张着长长的翅膀绕着行星飞行。我径直朝着它飞过去了。眼看就要撞上去了,我回想起让我失去手臂的那一次碰撞,心中一阵悲凉,我竟然不想要躲开。也许我是太累了,也许我这一路上见得够多也体验够多了,也许是这亮闪闪的感觉让我想起了离开家的那一刻,我最终还是朝着它撞上去了。我想长眠于此!他们从我留下的残骸中解读出了关于我的一些关键信息,并最终刻在了我的墓碑上。
“悟空”号卫星的艺术加工图片 | 图源:暗物质卫星项目组
选择停留在这里的兄弟姐妹远不止我一个。它们出于各种各样的考虑,最终停止了前行的步伐。它们有的体格健全,只是显得有些沧桑,也有的比我更加惨烈,想来也是命运多舛。把这些兄弟姐妹的信息合并在一起,人们竟然描绘出了我们的旅途概貌:我们来自银河系中不同的地方,经历过约几千万年到上亿年的跋涉,有时会跟气体物质发生摩擦,导致一些不愉快事件,多数时候在空旷的银晕中穿行;不同的兄弟姐妹遇到的艰难险阻也各不相同,有的路途上荆棘遍布而有的则平坦顺利;练就过硬的本领才是闯荡江湖的资本,如果我们技艺越发高超的话(注:能量越高),那么发生摩擦的概率也会更小从而会更加安全。虽然不完全准确,竟也大差不差!
和地球附近其它人造探测器相比,“悟空”号记录下了更多的我的兄弟姐妹,特别是那少部分学艺尤其刻苦的佼佼者,把它们的经历也推断出来,发现竟比以前普遍认为的要更加坎坷。看来,宇宙生活不如意才是常态,一帆风顺只是偶然。
我想我这一生大概也没白走一遭。
“悟空”号测量的宇宙线硼-碳比例能谱(红点)揭示出一处明显的拐折,反映了高能段宇宙线粒子传播过程比过去所预期的(蓝线)更加曲折 | 图源:DAMPE collaboration (2022, Science Bulletin)