宇宙空間を飛び交う高エネルギーの「宇宙線」の正体解明に向けた大きな進展がありました。スイス・ジュネーブ大学が協力する中国の暗黒物質探査衛星「DAMPE」が、宇宙線に共通する重要な特徴を初めて観測し、国際学術誌「ネイチャー」に報告したのです。宇宙線は主に陽子で構成されますが、ヘリウム、炭素、酸素、鉄の原子核も含まれており、その起源は百数十年経った今も科学的謎として残っていました。DAMPE は 2015 年に打ち上げられ、これら宇宙線の起源や性質を解明するプロジェクトの一翼を担っています。 研究チームは、衛星が収集した高精度なデータを分析した結果、陽子から鉄に至る全ての原子核において、極めて鋭い共通の構造を発見しました。これは、粒子のエネルギーが特定の値を超えた瞬間に、粒子の数が通常よりも急速に減少する現象です。科学者はこれを「スペクトルの軟化」と呼んでいます。この現象が起こるのは、粒子の運動量が磁場の影響を受ける強さ（剛性）で約 15 テラボルト（TV）に達した時点です。この発見は、宇宙線の加速や銀河内を移動する仕組みが、粒子の剛性によって支配されているという理論を強く支持するものです。一方で、エネルギーを粒子に含まれる核子の数で割った値が鍵であるとする他の理論は、統計的な信頼度が 99.999% の精度で否定されました。 この研究にはジュネーブ大学のチームが中心的な役割を果たしました。彼らは検出された事象を再構成する高度な人工知能技術を開発し、陽子やヘリウムの流量測定、炭素の分析に貢献しました。さらに、粒子の軌道を正確に特定し電荷を測定するための衛星の主要機器「シリコンタングステントラッカー」の共同開発も担っています。これらの結果は、宇宙線の起源や銀河間を移動するメカニズムの理解を一歩前進させ、宇宙の極高エネルギー粒子に関する新たな知見をもたらすものです。