为解释超高能宇宙射线中"天照"粒子的起源，物理学家提出一种新假设：该粒子并非此前认为的质子或铁核，而是一种非常重元素的原子核，例如铂原子核。若假设成立，最强大的宇宙射线能够传播比之前认为的更远距离，其来源可能是中子星碰撞等宇宙极端事件。相关研究已发表在《物理评论快报》上。
超高能宇宙射线由基本粒子和原子核组成，以接近光速从其他星系传播而来，偶尔到达地球。数十年来其起源仍是未解之谜。问题在于星系间空间充满宇宙微波背景辐射，宇宙射线与其碰撞时会逐渐损失能量，因此能量最高的粒子理应来自宇宙中相对较近的区域。
2023年，望远镜阵列实验的科学家公布了一颗能量约为244艾电子伏特的粒子"天照"，该粒子于2021年5月抵达地球，来自一个附近没有任何天体能够提供如此巨大能量的空无一物的区域，这令天体物理学家感到困惑。
研究团队认为，部分重原子核在中子星碰撞等宇宙最极端事件中形成，此时物质被压缩到极高密度，具备合成重元素的条件。为验证这些原子核在星际空间中的行为，物理学家建立了一个涵盖数千种重原子核的计算机模型，计算了它们与宇宙微波背景辐射的相互作用以及在到达地球过程中的能量损失、衰变和成分变化。
计算结果表明，重原子核比质子或更轻的原子核能更长时间地保持高能量，能够在宇宙空间中行进更远距离而不因与宇宙微波背景辐射的相互作用而明显减速。研究人员还将计算结果与皮埃尔·奥杰天文台和望远镜阵列的观测数据进行了比较，发现少量极重原子核的存在有助于更好地解释最罕见、能量最高的事件，这一假设与望远镜阵列发现"天照"的观测结果尤为吻合。
研究者指出，若该假设得到证实，将改变对超高能宇宙射线本质的理解，意味着不仅轻粒子，重原子核也可被加速到宇宙中创纪录的能量。揭开"天照"起源之谜的关键，可能在于中子星碰撞和大质量恒星爆炸等宇宙最强大的灾难，重元素、引力波以及自然界中最具能量的粒子或许在这些事件中同时诞生。
