Astrofysikern Cao Zhen öppnar en stållucka på en vindpinad tibetansk platå och klättrar nerför en stege in i bläckigt mörker. Hans ficklampa plockar fram en båt som flyter på en pool av renat vatten ovanför tusentals glittrande klot som är stora som strandbollar.

Han är inne i ett observatorium på 175 miljoner dollar som inte är tekniskt komplett men som redan har upptäckt något lockande:utbrott av gammastrålar från yttre rymden som en dag kan hjälpa till att förklara hur materia skapas och distribueras över universum.

Det stora luftduschobservatoriet på hög höjd, den största enheten i sitt slag, har upptäckt ett dussin källor till ultrahögenergigammastrålar, enligt en studie i tidskriften Nature, från vad Cao kallar "många hotspots, " i vår galax Vintergatan.

Gammastrålar med så hög energi har aldrig detekterats tidigare, och resultaten tyder på att dessa strålar inte bara kan komma från döende stjärnor, men genereras också inuti massiva unga stjärnor.

"De här resultaten är verkligen fantastiska - några av de mest spännande jag någonsin har sett, sa Alan Watson, en astrofysiker som arbetar med Pierre Auger-observatoriet i Argentina.

Caos team spårade 530 högenergi-gammastrålar till 12 källor, inklusive ett massivt kluster av unga stjärnor som kallas Cygnus Cocoon och det interstellära molnet som kallas krabbnebulosan.

Gammastrålar är en typ av extrem strålning som genereras av de hetaste och ljusaste explosionerna i universum, som när en stor stjärna imploderar. Dessa implosioner skapar också materien som utgör planeter – och allt som lever på dem, inklusive oss. Av alla elektromagnetiska vågor i universum, gammastrålar har de minsta våglängderna och mest energi. De kan frigöra mer energi på 10 sekunder än vår sol på 10 miljarder år.

Poolen av renat vatten vid LHAASO som Cao paddlade över mäter det subatomära splitter - "luftduschen" i observatoriets namn - som skapas när gammastrålar och högenergipartiklar som kallas kosmiska strålar kraschar in i jordens atmosfär.

Splittret innehåller mystiska partiklar som kallas myoner som kan ses som svaga blå blixtar som kallas Cherenkov-strålning i observatoriets mörka vatten. Uppsättningen av 3, 120 jordklotstorlekar innehåller små sensorer som mäter strålningen.

"Vi kan spåra dessa gammastrålar tillbaka till deras källa på himlen, sa Cao, klädd i blå scrubs för att hålla vattnet rent. "Vi kan hitta något nytt."

LHAASO är en av dussintals enheter på jorden och i omloppsbana – upphängd i istunnlar i Antarktis eller inuti satelliter i brödroststorlek – som försöker förstå hur materia som kol, syre och järn kom till.

Beläget nära 4, 400 meter hög (14, 500 fot högt) Haizi-berget, den rymmer separata instrument som kan studera olika fenomen, inklusive kosmiska strålar, subatomära partiklar med hög energi som forskare tror kommer från samma källor som gammastrålar. Kosmiska strålar är som gnistor från en massiv stjärndegel - var och en innehåller fläckar av material från smidesprocessen. Gammastrålar är mer som ljus från en glödande härd. Genom att studera båda, observatoriet kan lära sig mer om vad som genererade dem.

Det kinesiska observatoriet erbjuder "oöverträffad känslighet, " sa Avi Loeb, en astrofysiker vid Harvard University, det kan till exempel, hjälpa fysiker att berätta om det kommer några strålar inifrån vår galax eller längre bort.

Det är inte färdigt än, dock. Cao sa att i slutet av juni kommer instrumenten att vara på plats, inklusive 5, 195 elektromagnetiska detektorer, 1, 188 myondetektorer, och 18 Cherenkov-teleskop var och en av storleken på en fraktcontainer som ska studera luftskurar på himlen.

"Resultatet rättfärdigar verkligen den massiva ansträngningen, " sa Watson om de nya fynden. "Detta är bara toppen av isberget."

© 2021 The Associated Press. Alla rättigheter förbehållna. Detta material får inte publiceras, utsända, omskrivs eller omdistribueras utan tillstånd.