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1400万亿电子伏特 我国科学家观测到迄今最高能量光子

来源:原创    更新时间:2021-05-17 16:59:27    编辑:星谷下载    浏览:89

中国科学院高能物理研究所17日公布,国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站(LHAASO)”记录到1400万亿电子伏特(1.4PeV)的伽马光子,这是人类迄今观测到的最高能量光子,有助于进一步解开宇宙线的奥秘。

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流,其起源是一个前沿科学问题。以往观测尚未发现银河系内有将宇宙线加速到1PeV以上的天体。今年4月初,中科院高能物理研究所曾公布,西藏 ASγ实验观测到最高能量达957万亿电子伏特的超高能伽马射线,非常接近1PeV。

相比之下,人类在地球上建造的最大加速器只能将粒子加速到0.01PeV。

中科院高能物理研究所研究员曹臻介绍,其团队此次发现能量超过1PeV的光子,来自天鹅座内非常活跃的恒星形成区,此外还发现12个稳定伽马射线源,辐射能量一直延伸到1PeV附近。

“这表明银河系内大量存在可将宇宙线加速到1PeV的‘拍电子伏特宇宙线加速器’(PeVatron),它们都是超高能宇宙线源的候选者,这就向着解决宇宙线起源这一科学难题迈出了重要一步。”曹臻说。

据介绍,此次发现表明,年轻的大质量星团、超新星遗迹、脉冲星风云等,是银河系超高能宇宙线起源的最佳候选天体。同时,此次发现也要求科学家重新认识银河系高能粒子的产生、传播机制,探索极端天体现象及其相关的物理过程,并在极端条件下检验基本物理规律。

高海拔宇宙线观测站位于四川省稻城县海拔4410米的海子山,目前仍在建设中。这次报道的成果是基于已经建成的1/2规模探测装置,在2020年内11个月的观测数据。研究成果17日在国际知名学术期刊《自然》发表。


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