宇宙射線，一種來自外太空的高能粒子，一個多世紀以來一直吸引著科學家。了解它們的組成和起源有助于揭示劇烈的天體物理過程和宇宙中物質的誕生。在這些宇宙成分中，氘核占據著特殊的位置。它們的豐度和性質為我們了解這些粒子到達地球之前的路徑提供了重要線索。

安裝在國際空間站上的最先進粒子探測器阿爾法磁譜儀 (AMS) 徹底改變了我們對宇宙氘核的理解。最近，一篇發表在《物理評論快報》的論文，給出了多年來AMS所收集到的結果。

氘核由一個質子和一個中子結合而成，與更豐富的同類質子和氦核（α粒子）相比，氘核在宇宙射線中是稀缺的。這種稀缺性主要歸因于它們的脆弱性。在星際旅程中，氘核可以很容易地與其他粒子相互作用，導致它們被破壞。

傳統上，宇宙氘核被認為主要是次級粒子，由更高能量的質子與星際介質碰撞產生。然而，AMS所收集的數據挑戰了這一長期以來的信念。AMS前所未有的精度在于它能夠根據動量和電荷區分不同類型的粒子。憑借收集超過十年的龐大數據集，涵蓋超過2100萬個氘核，AMS揭示了令人驚訝的特性。

最重要的發現之一是宇宙氘核通量中存在相當大的原級成分。這意味著這些氘核中有相當一部分以原始的、未經處理的形式來自它們的源區域，而不僅僅是星際碰撞的產物。

AMS還闡明了氘核在時間和不同能量范圍內的行為。實驗表明，氘核通量的時間變化與質子和氦核的時間變化密切相關。這表明這些粒子具有共同的起源或加速機制。

此外，AMS還研究了氘核通量的剛性依賴性。剛性是一種結合動量和電荷的度量，反映了粒子穿透磁場的能力。對于高于一定能量閾值（約為 13 GV）的氘核，觀察到的剛性依賴性與質子的剛性依賴性非常相似。這種意想不到的相似性暗示了這些粒子的產生和傳播機制之間可能存在聯系。

通過分析剛性依賴性并使用獨立于宇宙射線傳播模型的方法，AMS科學家能夠量化氘核通量中的原級和次級成分。他們的估計表明，大約9.4%的氘核通量起源于原級成分，相當于 9.4%的氦-4通量。這個值比以前預期的要高得多。此外，發現次級成分與氦-3的通量密切相關，氦-3是星際碰撞的另一種產物。

發現宇宙氘核中的可觀原級成分挑戰了我們目前對宇宙射線起源和傳播的理解。它為探索這些粒子產生的環境打開了令人興奮的可能性。潛在的來源包括恒星過程，例如大質量恒星中的核合成，或脈沖星等奇特物體。

對收集到的數據進行持續分析以及未來可能出現更大的數據集，可以幫助我們更細致地了解氘核的性質。此外，通過將這些發現與其他宇宙射線核的行為進行比較，科學家可以構建更全面的宇宙射線加速和傳播圖景。(www.Ws46.com)