四川在線記者 徐莉莎
5月17日,一場高能物理學界備受關注的發布會在北京舉行。中國科學院高能物理研究所、Springer Nature聯合發布了國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)”的重大發現。
LHAASO在銀河系內發現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認知,開啟 “超高能伽馬天文學”的時代。這些發現于2021年5月17日發表在《Nature》(自然)。該研究工作由中國科學院高能物理研究所牽頭的LHAASO國際合作組完成。

高海拔宇宙線觀測站尚在建設中,這次報道的成果是基于已經建成的1/2規模探測裝置,在2020年內 11個月的觀測數據。科學家們發現了能量超過拍電子伏的光子,來自天鵝座內非常活躍的恒星形成區。
此外,科學家們還發現了12個穩定伽馬射線源,能量一直延伸到1 拍電子伏附近。這是位于LHAASO視場內銀河系內最明亮的一批伽馬射線源,測到的伽馬光子信號高于背景7倍標準偏差以上,源的位置測量精度優于0.3°。

LHAASO項目首席科學家、中科院高能所研究員曹臻介紹,這次觀測積累的數據還很有限,但所有能被LHAASO觀測到的源,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。
銀河系內的宇宙線加速器存在能量極限是個“常識”,過去預言的極限就在拍電子伏附近,從而預言的伽馬射線能譜在0.1 拍電子伏附近有“截斷”現象。
LHAASO的發現完全突破了這個“極限”——大多數源沒有截斷。