科學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最高能量的宇宙伽馬射線 有助于揭示宇宙中極端天體性質(zhì)

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所3日對(duì)外公布，我國(guó)西藏羊八井ASgamma實(shí)驗(yàn)陣列近日發(fā)現(xiàn)了迄今為止最高能量的宇宙伽馬射線，標(biāo)志著超高能伽馬射線天文觀測(cè)進(jìn)入到100 TeV（1TeV即10的12次方電子伏特）以上的觀測(cè)能段，將有助于揭示宇宙中極端天體的性質(zhì)。

7月3日，在北京中科院高能物理研究所舉行的發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，與會(huì)專家在回答記者提問(wèn)。  新華社發(fā)（任暉 攝）

公元1054年，北宋時(shí)期的中國(guó)人曾詳細(xì)記錄了一次超新星爆發(fā)事件。中日合作西藏ASgamma實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)此次發(fā)現(xiàn)的宇宙伽馬射線，即來(lái)自該超新星爆發(fā)產(chǎn)生的蟹狀星云方向，距離地球6500光年左右。伽馬射線能量高達(dá)450TeV, 比此前國(guó)際上正式發(fā)表的75TeV的最高能量高出5倍以上。

研究人員推斷，蟹狀星云是銀河系內(nèi)天然的高能粒子加速器，與目前世界上最大的人工電子加速器相比，蟹狀星云的電子加速能力至少高了上萬(wàn)倍。

據(jù)介紹，超高能伽馬射線觀測(cè)是研究高能帶電粒子加速過(guò)程及其發(fā)生的極端環(huán)境的獨(dú)特途徑，是探索極端宇宙的重要探針之一。了解伽馬射線所能達(dá)到的最高能量以及這些超高能射線的能量分布，有助于揭示宇宙中極端天體的性質(zhì)，并了解其中蘊(yùn)藏的物理過(guò)程和規(guī)律。

這是西藏羊八井ASgamma實(shí)驗(yàn)表面陣列（2013年5月攝）。  新華社發(fā)（中科院高能物理研究所提供）

西藏羊八井ASgamma實(shí)驗(yàn)陣列位于海拔4300米的西藏羊八井，1990年一期陣列建成并開始運(yùn)行，后來(lái)多次升級(jí)改造，在銀河系宇宙線的探測(cè)研究方面獲得一系列重大發(fā)現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)由中科院高能物理研究所和日本東京大學(xué)宇宙線研究所共同主持，相關(guān)觀測(cè)結(jié)果將于7月下旬作為亮點(diǎn)文章在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表。

作為西藏羊八井ASgamma實(shí)驗(yàn)的后續(xù)項(xiàng)目，我國(guó)還正在四川稻城建設(shè)大面積高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO），其部分設(shè)備已經(jīng)建成并投入觀測(cè)運(yùn)行。和ASgamma實(shí)驗(yàn)相比，LHAASO的能量范圍和靈敏度要高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，有望將宇宙線物理和超高能伽馬射線天文研究推進(jìn)到一個(gè)新的高度。（記者董瑞豐、李鍵）