5 月 17 日消息 從中科院高能所獲悉，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“高海拔宇宙線觀測(cè)站(LHAASO)”在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器，并記錄到最高 1.4 拍電子伏伽馬光子(拍 = 千萬(wàn)億)，這是人類觀測(cè)到的最高能量光子，改變了人類對(duì)銀河系的傳統(tǒng)認(rèn)知，開(kāi)啟“超高能伽馬天文學(xué)”時(shí)代。
IT之家了解到，這些發(fā)現(xiàn)于 2021 年 5 月 17 日發(fā)表在《Nature》(《自然》)。該研究工作由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所牽頭的 LHAASO 國(guó)際合作組完成。
據(jù)介紹，高海拔宇宙線觀測(cè)站尚在建設(shè)中，這次報(bào)道的成果是基于已經(jīng)建成的 1/2 規(guī)模探測(cè)裝置，在 2020 年內(nèi) 11 個(gè)月的觀測(cè)數(shù)據(jù)。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)最高能量的光子來(lái)自天鵝座內(nèi)非常活躍的恒星形成區(qū)，還發(fā)現(xiàn)了 12 個(gè)穩(wěn)定伽馬射線源，光子能量一直延伸到 1 拍電子伏附近，這是位于 LHAASO 視場(chǎng)內(nèi)最明亮的一批銀河系伽馬射線源，測(cè)到的伽馬光子信號(hào)高于背景 7 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差以上，源的位置測(cè)量精度優(yōu)于 0.3°。雖然這次使用的數(shù)據(jù)還很有限，但所有能被 LHAASO 觀測(cè)到的源，它們都具有 0.1 拍電子伏以上的伽馬輻射，也叫“超高能伽馬輻射”。這表明銀河系內(nèi)遍布拍電子伏加速器，而人類在地球上建造的最大加速器(歐洲核子研究中心的 LHC)只能將粒子加速到 0.01 拍電子伏。銀河系內(nèi)的宇宙線加速器存在能量極限是個(gè)“常識(shí)”，過(guò)去預(yù)言的極限就在拍電子伏附近，從而預(yù)言的伽馬射線能譜在 0.1 拍電子伏附近會(huì)有“截?cái)?rdquo;現(xiàn)象，LHAASO 的結(jié)果完全突破了這個(gè)“極限”。這些發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了“超高能伽馬天文”觀測(cè)時(shí)代，表明年輕的大質(zhì)量星團(tuán)、超新星遺跡、脈沖星風(fēng)云等是銀河系內(nèi)加速超高能宇宙線的最佳候選天體，有助于破解宇宙線起源這個(gè)“世紀(jì)之謎”。
LHAASO 的結(jié)果表明，科學(xué)家們需要重新認(rèn)識(shí)銀河系高能粒子的產(chǎn)生、傳播機(jī)制，進(jìn)一步研究極端天體現(xiàn)象及其相關(guān)的物理過(guò)程，并在極端條件下檢驗(yàn)基本物理規(guī)律。
