คณะนักวิทยาศาสตร์ภายใต้โครงการ “ทิเบตัน แอร์ ชาวเวอร์ อาร์เรย์” ประสบความสำเร็จในการค้นพบและตรวจวัด โฟตอน (อนุภาคพลังงานที่ไม่มีมวลหรือประจุไฟฟ้า) ของรังสีแกมมา ที่มีพลังงานสูงเกินกว่า 100 ล้านล้าน อิเล็กตรอนโวลต์ โดยหนึ่งในจำนวนนั้นพลังงานที่มีพลังสูงเกือบเท่ากับ 500 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งนับเป็นโฟตอนที่มีพลังงานสูงสุดเท่าที่เคยมีการตรวจพบมา เนื่องจากที่พบก่อนหน้านี้มีพลังงานเพียงแค่ 10 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์เท่านั้น
ทีมนักวิทยาศาสตร์ยังพบด้วยว่า โฟตอนกลุ่มนี้มีจุดกำเนิดมาจากเนบิวลาปู (แคร็บ เนบิวลา) ซึ่งเป็นพัลซาร์ หรือส่วนที่เหลืออยู่ของซุปเปอร์โนวาทรงพลังที่กำลังหมุนด้วยความเร็วสูงมาก ซึ่งอยู่ห่างจากโลกเราออกไป 6,523 ปีแสง
ทีมนักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในครั้งนี้หลังจากทดลองใช้เครื่องตรวจจับอนุภาคติดตั้งให้ครอบคลุมพื้นที่ 36,900 ตารางเมตร บนที่ราบสูงทิเบต เพื่อค้นหาอนุภาคพลังงานสูงอย่างเช่น รังสีคอสมิก และรังสีแกมมา เมื่อรังสีเหล่านี้เดินทางมากระทบกับบรรยากาศชั้นบนสุดของโลก จะก่อให้เกิดอนุภาคย่อยทุติยภูมิที่เล็กกว่าอะตอม (secondary subatomic particles) หรือ “มิวออน” (muons) โปรยปรายลงสู่พื้นผิวโลกซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ตรวจจับสามารถตรวจจับได้ การเลือกใช้ที่ราบสูงทิเบต เป็นเพราะอยู่เหนือกว่าระดับน้ำทะเลถึง 4,300 เมตร อากาศเบาบางกว่าปกติทั่วไป ทำให้โอกาสที่อนุภาคย่อยทุติยภูมิดังกล่าวสามารถลงถึงพื้นได้มีมากขึ้นกว่าปกติตามไปด้วย
จากการศึกษาวิจัยมิวออนที่ตรวจจับได้ทำให้ทีมนักดาราศาสตร์สามารถคำนวณย้อนหลังกลับไปหาว่าพลังงานและรังสีแกมมาดังกล่าวนี้มีต้นกำเนิดมาจากอะไร โดยพบว่าในระหว่างการทดลอง เกิดปรากฏการณ์ “ชาวเวอร์” ของมิวออนดังกล่าวถึง 24 ครั้งที่มาจากโฟตอนซึ่งมีพลังงานสูงกว่า 100 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์
ผลที่ได้จากการวิจัยครั้งนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำความเข้าใจได้ว่าโฟตอน ที่มีพลังงานสูงเช่นนี้ถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างไร และพลังงานของโฟตอนเหล่านี้มีขีดจำกัดหรือไม่
ในกรณีของอนุภาคในการวิจัย ซึ่งเป็นอนุภาครังสีแกมมาในครั้งนี้ ทีมทดลองเชื่อว่าถูกเร่งความเร็วและพลังงานขึ้นมาจากกระบวนการที่เรียกว่า “อินเวิร์ส คอมตัน สแคทเทอริง” ซึ่งในกระบวนการดังกล่าวนี้ อิเล็ตรอนที่มีพลังงานสูงจะดีดเอาโฟตอนที่มีพลังงานต่ำให้หลุดออกมา โดยการเพิ่มพลังให้จนโฟตอนมีพลังงานมหาศาล นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า อิเล็กตรอนจากเนบิวลาปู ทำให้โฟตอนที่มีพลังงานต่ำที่อยู่ในรูปการแผ่รังสีคอสมิกพื้นหลังของจักรวาล ซึ่งเป็นแสงในรูปแบบการแผ่รังสีแรกๆ ของจักรวาล ให้หลุดออกมานั่นเอง
ซึ่งหากได้รับการยืนยันจริง ก็เท่ากับว่าเนบิวลาปู ในใจกลางแกแล็กซีทางช้างเผือก จะเป็นหนึ่งในไม่กี่พัลซาร์ที่มีขีดความสามารถในการเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนสูงถึงระดับนี้ได้นั่นเอง
