大陆开启「超高能伽马天文学」时代 将有助破解宇宙线起源之谜

大陆开启「超高能伽马天文学」时代,图为2019年正在建设中的「高海拔宇宙线观测站」。(图/翻摄自中新社

记者林彦臣综合报导

大陆的天文观测单位「高海拔宇宙线观测站」(LHAASO) ,在银河系内发现首批超高能宇宙加速器,并记录到最高1.4拍(1拍=1千万亿)电子伏特(电子伏)伽马光子,这是人类观测到的最高能量光子,改变了人类对银河系粒子加速的传统认知,这项发现将有助于破解宇宙线起源之谜

根据《中新社》报导,凭借首批「拍电子伏加速器」和迄今最高能量光子这两大重磅科学新发现,中国科学院高能物理研究所中科院高能所)建于四川稻城国家重大科技基础设施「高海拔宇宙线观测站」(LHAASO)正式开启「超高能伽马天文学」时代,也预期这将是解决宇宙线起源这一科学难题至关重要的一步。

中科院高能所和科学刊物出版设施普林格·自然(Springer Nature)5月17日在北京联合举行记者会介绍说,高能与天文领域这两项重大科学发现成果论文,由中科院高能所牵头的LHAASO国际合作组完成,国际著名学术期刊《自然》(Nature)当天将线上发表。

▲LHAASO首席科学家、中科院高能所曹臻研究员介绍研究成果(图/翻摄自中新社)。

LHAASO首席科学家、中科院高能所曹臻研究员介绍说,目前,LHAASO尚在建设之中,这次两大科学发现新成果是基于LHAASO已经建成的1/2规模探测装置,在2020年11个月的观测结果。LHAASO国际合作组科学家们发现的能量超过拍电子伏的光子,来自银河系天鹅座内非常活跃恒星形成区。

同时,科学家们还发现12个稳定伽马射线源,能量一直延伸到1拍电子伏附近,这是位于LHAASO视场内银河系内最明亮的一批伽马射线源,测到的伽马光子信号高于周围背景7倍标准偏差以上,源的位置测量精度优于0.3度。

虽然此次观测积累的数据还很有限,但所有能被LHAASO观测到的源,它们都具有0.1拍电子伏以上的伽马辐射,也叫「超高能伽马辐射」。这表明银河系内遍布拍电子伏加速器,而人类在地球上建造的最大加速器(欧洲核子研究中心的大型强子对撞机)只能将粒子加速到0.01拍电子伏。