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當你讀到這篇文章的時候，你的DNA正被無形的微小子彈分割開來。這被稱為宇宙射線，儘管它們不是射線——但這個名字是由於歷史上的誤解。相反，它們是粒子：主要是電子和質子，但偶爾更重的東西，比如氦，甚至鐵原子核。這些宇宙粒子是麻煩的，因為a)它們速度快，所以有很多動能可以四處亂飛b)它們帶電。這意味著它們會電離DNA核苷酸，把它們分開，偶爾會導致不可控制的複製錯誤(又名癌症)。
從遙遠的恆星發出伽瑪射線暴，如這幅藝術插圖所示，可能是超級強大的“OMG粒子”的來源之一，這些粒子偶爾會撞擊地球上科學家的探測器。圖片：NASA/SkyWorks Digital
博科園-科學科普：似乎這還不夠糟糕，每隔一段時間，大約每年每平方公里就有一次，一個粒子以驚人的速度呼嘯著進入地球的高層大氣，撞到一個倒黴的氮分子或氧分子，然後傾瀉而出，產生大量低能量(當然，仍然是致命的)次級粒子。當面對這樣的預後電位的粒子時，只有一個適當的響應:“OMG”。“OMG”(OMG)是美國猶他大學(University of Utah)果蠅眼睛宇宙射線探測器於1991年探測到的第一個超高能量宇宙射線。那個質子以接近光速的99.999999999999999999999999951%的速度撞入大氣層。所有這些9並不僅僅是為了讓數字看起來讓人印象深刻——它真的是那麼快。這個粒子的動能和一個像樣的棒球一樣……被壓縮成一個質子大小的物體。
這意味著這個粒子的能量是最強大粒子對撞機所能產生能量的1000萬倍。自從這個粒子被發現以來，科學家一直在用世界各地的專用望遠鏡和探測器觀察天空中發生的極端事件。總之，在過去的幾十年裡，已經記錄了大約100個omg級粒子。那幾十個例子既闡明瞭它們的起源，也加深了它們的神秘。更多的數據總是好的，但是在宇宙中到底有什麼強大到足以給一個質子一個足夠好的裂縫，它幾乎可以挑戰光本身的競賽？要讓帶電粒子加速到瘋狂的速度，需要兩個關鍵因素:：量的能量和磁場。磁場的作用是將任何能量轉移到粒子上(比如，超新星爆炸時的爆炸動能，或者物質墜入黑洞時的旋轉引力)。
詳細的物理學，自然地，難以置信地複雜而且不是很好理解。宇宙射線的誕生地極其複雜，位於我們宇宙的極端區域，因此很難獲得完整的物理圖像。但仍然可以做出一些有根據的猜測，比如OMG粒子來自哪裡。第一個猜想可能是超新星，大質量恆星的巨大死亡。但能量不夠，普通恆星爆炸沒有足夠的原始能量以這樣的速度噴射出粒子。
接下來是什麼？活動星系核是有力的競爭者。這些原子核是由於物質圍繞位於星系中心的超大質量黑洞旋轉而形成；這種物質被壓縮和加熱，在最後時刻形成吸積盤。這種扭曲的火焰會從發電機的作用中產生強烈的磁場，形成強力的混合物，為噴射出的粒子增加馬力。
除了(你知道會有一個“例外”)，活動星系核離地球太遠，無法產生到達地球的宇宙射線。以一種超高能量宇宙射線的荒唐速度，在宇宙中巡航更像是試圖穿越暴風雪。這是因為在這樣的速度下，宇宙微波背景——早期宇宙遺留下來的低能量光子——似乎高度藍移向更高的能量。因此，這種高強度的光會撞擊和撞擊正在移動的宇宙射線，減慢並最終阻止它。因此，不應該期望最強的宇宙射線傳播距離超過1億光年左右——而且大多數活躍星系核離我們的距離要遠得多。在相當長的一段時間裡，OMG一代的主要懷疑對象是Centaurus(人馬座a)，它是一個相對較近的活動星系核，位於1000萬到1600萬光年之外。
強大，磁場和接近-完美的組合。但是儘管一些研究已經暗示宇宙射線可能來自於它的一般方向，但還沒有足夠清晰的相關性來將那個星系從可疑星系變成確鑿證據。部分問題在於，銀河系自身的磁場微妙地改變了進來的宇宙射線的軌跡，掩蓋了它們最初的方向。因此，為了重建宇宙射線的來源，還需要建立星系磁場強度和方向的模型——目前還沒有完全掌握這些模型。如果OMG發生器本身不是半人馬座A，那麼可能是賽菲爾特星系。賽菲爾特星系是一種星系亞綱，通常更近、更弱(但仍然異常明亮和強大)的活動星系核。但再一次，由於沒有100個樣本可供提取，很難做出嚴格的統計判斷。
也許是伽馬射線暴，被認為是由一些最極端的恆星的特殊大災變所引起。但對這種情況的物理理解(你能相信嗎?)有點粗略。也許是一些更奇特的東西，比如大爆炸早期的拓撲缺陷，或者是暗物質中一些奇怪的相互作用。也許我們的物理學搞錯了，距離極限計算也不準確。也許,也許,也許……這些超高能量“OMG”粒子的真正起源很難確定，儘管有近30年的探測歷史，目前還沒有很多確切的答案。這很好——至少宇宙中還有一些神秘的東西是件好事。
博科園-科學科普｜文：Paul Sutter（俄亥俄州立大學的天體物理學家/COSI科學中心首席科學家）/Live Science
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