突破「極限」 中國科學家發現迄今最高能量光子

5月17日,記者從中國科學院高能物理研究所新聞發布會獲悉,國家重大科技基礎設施高海拔宇宙線觀測站「拉索」(LHAASO)在銀河系內發現2個能量超過1拍電子伏特(PeV,1000萬億電子伏特)的光子,這2個超高能光子分別來自天鵝座和蟹狀星雲,其中1個光子能量高達1.4PeV。

這是人類迄今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認知,開啟了超高能伽馬天文學的新時代。相關研究成果在線發表於《自然》雜誌。

「拉索」位於四川省稻城縣海拔4410米的海子山,是世界上最大的高海拔宇宙線觀測裝置,目前尚在建設中。宇宙線是一種帶電粒子,在宇宙中以接近光速的速度飛行。

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利用「拉索」已經建成的1/2規模探測裝置11個月的觀測數據,科學家發現了12個穩定伽馬射線源,它們都具有超高能光子輻射,並且都穩定地延伸到PeV附近,甚至「拉索」還探測到迄今人類從未見過的1.4PeV的最高能量伽馬光子。

「這些發現表明銀河系內普遍存在能夠將粒子加速至能量超過1PeV的加速器,並不存在一個過去預言的銀河系宇宙線加速源能量極限,打開了『超高能伽馬』這一高能天文窗口。」中科院高能所研究員、「拉索」首席科學家曹臻說。

此前,銀河系內的宇宙線加速源存在能量極限是個「常識」,過去預言的極限就在1PeV附近,導致伽馬射線能譜在0.1PeV以上有「截斷」現象。「拉索」的發現完全突破了這個「極限」,確定了銀河系宇宙線加速源不存在PeV以下的加速極限。

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來源:cnBeta