國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站”17日發(fā)布了最新研究成果:首次在銀河系內發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙線加速器,,為超高能宇宙線來源劃定目標,;同時,也記錄到能量達1.4拍電子伏的伽馬光子(拍=千萬億),。這是人類觀測到的最高能量光子,,突破了人類對銀河系粒子加速的傳統(tǒng)認知,開啟了“超高能伽馬天文學”的時代,。
這一研究工作由中國科學院高能物理研究所牽頭的高海拔宇宙線觀測站國際合作組完成,,成果發(fā)表在17日出版的國際學術期刊《自然》上。
高能宇宙線,特別是能量高達拍電子伏的超高能宇宙線的來源,,一直是個謎,。一個月前,中日科學家在中國西藏羊八井聯(lián)合進行的西藏ASγ實驗觀測到接近1拍的超高能伽馬射線,,首次確認其很可能來自于銀河系,。但這個源頭是“彌散”的,,無法指向確切的天體,。
高海拔宇宙線觀測站的發(fā)現(xiàn),讓高能宇宙線的源頭變得更加清晰,。中國科學院高能物理研究所研究員,、高海拔宇宙線觀測站首席科學家曹臻介紹:“我們探測到了迄今為止最高能量的光子,來自天鵝座內非?;钴S的恒星形成區(qū),,能量達到創(chuàng)紀錄的1.4拍電子伏特;還發(fā)現(xiàn)了12個穩(wěn)定伽馬射線源,,光子能量一直延伸到1拍電子伏附近,。這是位于高海拔宇宙線觀測站視場內最明亮的一批銀河系伽馬射線源,表明銀河系內遍布拍電子伏加速器,,突破了當前流行的理論模型所預言的銀河系宇宙線加速拍電子伏特能量極限,,也向著解決宇宙線起源這一科學難題邁出了至關重要的一步?!?/p>
高海拔宇宙線觀測站作為羊八井實驗的“升級版”,,是我國第三代高山宇宙線實驗站。它位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山,,占地面積約1.36平方公里,,由5195個電磁粒子探測器和1188個繆子探測器組成的一平方公里地面簇射粒子陣列、78000平方米水切倫科夫探測器,、18臺廣角切倫科夫望遠鏡交錯排布組成,,形成復合觀測陣列,目前還在建設中,。
邊建設邊產(chǎn)出科研成果的高海拔宇宙線觀測站正在開啟“超高能伽馬天文學”時代,。曹臻說:“可以預見這一最高能量的天文學研究將給我們展現(xiàn)一個充滿新奇現(xiàn)象的未知的‘超高能宇宙’,為探索宇宙極端天體物理現(xiàn)象提供豐富的數(shù)據(jù),?!?/p>