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【新华社客户端】星空有约|西藏羊八井ASγ实验新发现 破解高能宇宙线起源之谜又进一步
2021-04-21|文章来源:董瑞丰 |【
 

  中国科学院高能物理研究所2日公布消息,西藏 ASγ实验观测到迄今为止最高能量的弥散伽马射线辐射,最高能量达 957万亿电子伏特,接近1000万亿电子伏特,即1 PeV。这些超高能伽马射线弥漫分布在银盘(银河系在天空的投影)上,这是国际上首次发现PeV能量宇宙线在银河系中存在的证据。

西藏羊八井ASγ实验表面阵列。中科院高能物理研究所供图

  研究成果被美国物理学会评论为“研究高能宇宙线起源之谜的里程碑”,并将于4月5日在美国《物理评论快报》正式发表。

  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。通常认为,低于几个 PeV能量的宇宙线主要产生于银河系内。而能将宇宙线加速到 PeV 能量的天体,即“拍电子伏特宇宙线加速器” (PeVatron),理论模型预测也应该存在于银河系中,“候选者”包括超新星遗迹、恒星形成区和银河系中心的超大质量黑洞等,但此前一直没有得到观测证实。

ASγ实验观测到的超高能弥散伽马射线事例在银道坐标系下的分布。中科院高能物理研究所供图

  “无论是从空间分布上论证,还是从伽马能谱特征分析,均表明此次发现的弥散伽马射线是银河系内的宇宙线源产生的。”中科院高能物理研究所粒子天体中心研究员、西藏 ASγ实验负责人黄晶介绍,ASγ实验在银盘上发现的超高能弥散伽马射线,其能谱特征与PeV能量宇宙线和银河系分子云碰撞产生伽马射线的模型预言相符,就像是“拍电子伏特宇宙线加速器”在银河系内留下的一串串足迹,成为“拍电子伏特宇宙线加速器”存在于银河系的重要证据。

  今年3月,西藏 ASγ实验曾发布研究成果:首次发现超新星遗迹 SNR G106.3+2.7 方向存在超过100万亿电子伏特的伽马射线,表明超新星遗迹SNR G106.3+2.7是目前为止在银河系中发现最可能的“拍电子伏特宇宙线加速器”候选天体。

ASγ实验的地下水切伦科夫探测器,这是取得系列重大发现的关键技术基础。中科院高能物理研究所供图

  西藏 ASγ实验位于海拔4300米左右的西藏羊八井镇。ASγ实验组由中科院高能物理研究所、中科院国家天文台等国内12个合作单位和日本东京大学宇宙线研究所等16个日方合作单位组成。

(源自新华社客户端 20201年4月2日新华视点 原地址:https://xhpfmapi.zhongguowangshi.com/vh512/share/9879689?channel=weixin)


 
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