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大自然確實有一種超越人類智慧成果的方式。人們早就知道，極端的星體物體會將構成宇宙射線的粒子加速到驚人的能量，這使得大型強子對撞機看起來像一個兒童的彈弓。位於瑞士日內瓦附近的大型對撞機在2009年重啟之前，於前一年中止啟動，最終會將質子加速到7萬億電子伏特的能量。相比之下，宇宙射線質子已被測到以數千萬倍的能量撞擊地球；一個質子可以像一個以每小時60英里速度投擲的棒球一樣具有衝擊力。（對於技術愛好者來說，一些宇宙射線的能量超過1020電子伏特。）
這些粒子並沒有到達地球表面。相反，在撞擊大氣層後，它們會散發出能量較低的次級粒子。天體物理學家試圖從這些次級陣雨中確定這些宇宙速度怪物的具體來源。2007年，代表皮埃爾·奧格宇宙射線天文臺南站（位於阿根廷的大型宇宙射線探測器）的科學家合作報告稱，最高能量粒子的到達路徑與活動星系核的位置相關，活動星系核是其他星系中心由黑洞驅動的明亮區域。這意味著最高能量的粒子從宇宙其他地方的加速器流入銀河系。但一些觀測細節仍不完整，對罕見的超高能事件的進一步觀測減少了與活動星系核的相關性。
現在，一項基於同一實驗資料的研究提出，相對較近的劇烈事件，但發生在數十萬年前，也可能符合條件。根據8月27日發表在《物理評論快報》上的一篇論文，銀河系內的恆星爆炸可能會將高能粒子噴射到星際空間，在那裡它們會在星系的磁場中快速移動，直到撞擊地球或其他天體。
該假設源於天文臺（以20世紀一位法國物理學家的名字命名）提供的宇宙射線複雜性的暗示，該天文臺由覆蓋3000平方公里的1600個探測器組成。增加的複雜性是什麼？：高能宇宙射線可能不僅僅是質子，而是原子核。“人們一直認為最高能量的宇宙射線是質子，而不是原子核，”該研究的合著者、加州大學洛杉磯分校的物理學家亞歷山大·庫森科說。“但皮埃爾·奧格發現，隨著你能量的提高，你會得到更多的原子核。”
與更基本的質子不同，很少有原子核能夠在沒有分解成其組成的質子和中子的情況下，在星系際空間的長途旅行中倖存下來。“它們不應該從很遠的地方到達這裡，”庫森科說。但是，如果這些粒子起源於銀河系內部，那麼這些宇宙射線似乎並不是來自銀河系的中心。
該研究的作者提出，高能原子核可能在很久以前被一種被稱為伽馬射線暴（GRB）的劇烈恆星爆炸噴射到銀河系中。“它們發生在其他星系中，因此它們應該偶爾在我們的星系中發生——每百萬年發生一次或十次，”庫森科說。在GRB和加速原子核到達地球之間的幾年中，宇宙射線在銀河系中的路徑將如此漫長和混亂，以至於幾乎不可能確定其來源位置。
實際上，區域性的GRB可以解釋宇宙射線入射軌跡的表面隨機性以及在最高能量下大量原子核的增加。“一種效應可以一石二鳥，”庫森科說。
但是，另一個領先的宇宙射線天文臺的結果表明，可能沒有兩隻鳥可以殺死；與皮埃爾·奧格不同，一直執行到2006年的高解析度蠅眼（HiRes）探測器並沒有說明最高能量宇宙射線中存在明顯的核成分。“這就是爭議所在——我們看到的東西與質子一致，”HiRes的皮埃爾·索科爾斯基說，他是HiRes所在地猶他大學的物理學家。
皮埃爾·奧格和HiRes都沒有大量高能宇宙射線的優勢；擁有平方公里探測器的物理學家可能必須等待100年才能觀察到一次這樣的事件。隨著來自皮埃爾·奧格和HiRes的後繼者，猶他州欣克利郊外的望遠鏡陣列（索科爾斯基也參與其中）的更多資料，高能宇宙射線的組成——無論是純粹的質子還是與原子核混合——應該會變得更加清晰。這將反過來有助於澄清這些宇宙彈丸的來源——或多個來源。如果無法在阿根廷的皮埃爾·奧格和猶他州的HiRes和望遠鏡陣列的觀測結果之間解決差異，那麼天體物理學家將負責解釋一個令人費解的半球二分法。“那將非常有趣，”索科爾斯基說。
“如果我是一個理論家，我會等待塵埃落定，”他說。“我有一個非常好的兩瓶葡萄酒的未償賭注，這些重原子核將會消失。”