四川在线记者 徐莉莎

  5月17日,一场高能物理学界备受关注的发布会在北京举行。中国科学院高能物理研究所、Springer Nature联合发布了国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站(LHAASO)”的重大发现。

  LHAASO在银河系内发现大量超高能宇宙加速器,并记录到最高1.4拍电子伏伽马光子(拍=千万亿)。这是人类观测到的最高能量光子,突破了人类对银河系粒子加速的传统认知,开启 “超高能伽马天文学”的时代。这些发现于2021年5月17日发表在《Nature》(自然)。该研究工作由中国科学院高能物理研究所牵头的LHAASO国际合作组完成。

  高海拔宇宙线观测站尚在建设中,这次报道的成果是基于已经建成的1/2规模探测装置,在2020年内 11个月的观测数据。科学家们发现了能量超过拍电子伏的光子,来自天鹅座内非常活跃的恒星形成区。

  此外,科学家们还发现了12个稳定伽马射线源,能量一直延伸到1 拍电子伏附近。这是位于LHAASO视场内银河系内最明亮的一批伽马射线源,测到的伽马光子信号高于背景7倍标准偏差以上,源的位置测量精度优于0.3°。

LHAASO四分之三阵列(摄于2020.12.28)LHAASO四分之三阵列(摄于2020.12.28)

  LHAASO项目首席科学家、中科院高能所研究员曹臻介绍,这次观测积累的数据还很有限,但所有能被LHAASO观测到的源,它们都具有0.1拍电子伏以上的伽马辐射,也叫“超高能伽马辐射”。

  “这表明银河系内遍布拍电子伏加速器。”而人类在地球上建造的最大加速器(欧洲核子研究中心的LHC)只能将粒子加速到0.01拍电子伏。

  银河系内的宇宙线加速器存在能量极限是个“常识”,过去预言的极限就在拍电子伏附近,从而预言的伽马射线能谱在0.1 拍电子伏附近有“截断”现象。

  LHAASO的发现完全突破了这个“极限”——大多数源没有截断。