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【北京时间】挑战理论极限!中国“拉索”测量出蟹状星云超高能段的亮度
2021-07-12|文章来源:崔倩 |【
 

  今天,中科院高能所科学家传来好消息,国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站”(LHAASO,中文音译昵称“拉索”),在近期测量出了蟹状星云超高能段的亮度,并记录到能量达到1.1拍电子伏特(1拍电子伏特=1千万亿电子伏特)的伽马光子。由此确定约5000倍日地距离,仅为太阳系十分之一大小的蟹状星云核心区内存在着能力超强的拍电子伏特电子加速器,加速能量达到了医院内胸透X光射线的100亿倍,直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限。相关结果于美国东部时间7月8日的《科学》(Science)上发表。

  

  公元1054年,宋朝的天空上出现了一颗明亮的星,持续23天。这是我国宋朝人观测到的一次超新星爆发,也是第一个被国际认证的具有清晰历史观测记录的超新星遗迹,科学家们将其命名为蟹状星云。蟹状星云距离地球约6500光年,其中心有一颗以每秒钟30圈快速旋转的脉冲星。高速旋转的超强磁场将脉冲星表面磁层中的大量正负电子持续不断地吹向四周,形成一股速度近乎光速的强劲星风。星风中的电子与外部介质碰撞后会被进一步加速至更高能量并产生我们看到的星云。蟹状星云是为数极少的在射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线波段都有辐射的天体,历史上对其光谱已经进行了大量的观测研究,已证明是非常明亮且稳定的高能辐射源。

  此次,我国的“拉索”,对蟹状星云的超高能区(0.3到1.1拍电子伏特)实现了前所未有的精确测量,观测到了1.1拍电子伏特的伽马光子。拍电子伏特能量十分巨大,10的15次方也就是1000万亿电子伏特为1拍电子伏特。科学家们由此确定,蟹状星云内存在着能力超强的拍电子伏特加速器,可以加速电子的能量达到拍电子伏特。

        

  “高海拔宇宙线观测站”(LHAASO,中文音译昵称“拉索”)位于四川省稻城县海拔4410米的海子山,占地面积约1.3平方公里,是由5195个电磁粒子探测器和1188个缪子探测器组成的一平方公里地面簇射粒子阵列、78000平方米水切伦科夫探测器阵列以及18台广角切伦科夫望远镜交错排布组成的复合阵列。“拉索”于今年7月内建成并投入科学运行,预期每年可以记录到1到2个来自蟹状星云的拍电子伏特光子。未来几年内,更多关于拍电子伏特粒子加速的奥秘将被揭开。

(源自北京时间2021年7月9日版 原地址:https://m.btime.com/item/42vf55arfhf8e5pdpfjqsc7mpqi


 
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