利用欧洲核子研究组织HiRadMat实验设施与超级质子同步加速器，科学家近首次在实验环境创造出电浆火球，进一步破解宇宙隐藏磁场、缺失的低能伽马射线等谜团。

这项研究专门为调查耀变体（Blazar）而设计，耀变体是密度极高的能量来源，通常中央具有发射喷流的超大质量黑洞，其中喷流产生极高能量伽马射线（TeV），当它们穿过太空，会产生一连串电子-正电子对。

科学家预期这些电子-正电子对会散射，然后产生GeV范围的低能伽马射线，然而各伽马射线太空望远镜观测始终缺乏GeV宇宙射线数据，原因至今成谜。

对此科学家提出2种假设，其一为“弱星际磁场假说”，微弱的星系间磁场偏转电子-正电子对，并导致由此产生的GeV射线远离地球；其二为“电浆不稳定假说”，电子-正电子对在穿越星际物质的过程变得不稳定，光束驱动电流的微小波动产生内部磁场，从而在产生GeV射线之前就耗散能量。

为测试这些理论，研究人员利用欧洲核子研究组织（CERN）的HiRadMat实验设施、超级质子同步加速器生成电子-正电子对，接着传播到周围电浆环境，当光束穿过背景电浆，正电子聚集、电子则扩散形成周围的云，犹如电浆火球，光束行进过程维持狭窄且几乎平行，没有被干扰或自生磁场迹象。

实验结果表明第二个假设不成立，GeV射线“失踪”原因更可能是被星系间古老、微弱磁场偏转，也代表星系间磁场虽然微弱（地球磁场亿分之一），也足以偏转粒子使其远离望远镜观测范围。

此外，新结果引发另一个问题：如果星际介质具有磁场，那么它如何在极均匀的早期宇宙中产生？答案可能涉及标准模型之外的新物理学，科学家期待即将建成的切伦科夫望远镜数组（CTAO）进一步揭开宇宙磁场秘密。

（首图来源：pixabay）