國際首次 陸認證宇宙射線起源

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中國科學院高能物理研究所日前發佈,大陸科研人員透過高海拔宇宙線觀測站,在天鵝座恆星形成區發現了一個巨型超高能伽馬射線泡狀結構,並在國際上首次認證了能量高於1億億電子伏特的宇宙線起源天體。其成果在學術期刊《科學通報》(Science Bulletin)以封面文章的形式發表。

宇宙線,也稱爲宇宙射線,是從外太空來的帶電粒子,宇宙線的起源是當代天體物理學最重大的前沿科學問題之一。未來,高海拔宇宙線觀測站將可能探測到更多的千萬億電子伏特乃至更高能量的宇宙線的加速源,有望解決銀河系宇宙線起源之謎。

央視新聞客戶端報導,科研人員發現的巨型超高能伽馬射線泡狀結構直徑約爲1000光年,其核心到地球直線距離大約5000光年。透過對該泡狀結構內部的研究,科研人員認爲其內部存在宇宙線加速器,也就是宇宙線的起源天體,且該起源天體源源不斷地在產生超過1億億電子伏特能量的宇宙線粒子。

透過研究,科研人員推斷位於這個泡狀結構中心附近的大質量恆星星團可能就是他們接收到的宇宙線的起源,科研人員稱其爲「星協」。透過進一步分析,科研人員發現「星協」是由很多表面溫度約1萬5000攝氏度到3萬5000攝氏度的恆星組成的密集星團。

這些恆星的輻射強度是太陽的幾百倍甚至上百萬倍。它們巨大的輻射壓能夠將恆星表面物質吹出,形成強烈的星風,速度可達每秒3000公里。星風與周圍星際介質的碰撞以及星風之間的猛烈碰撞產生了強激波的極端環境,從而形成強大的粒子加速器。

而位於四川稻城海拔4410公尺海子山上的高海拔宇宙線觀測站(LHAASO,「拉索」),是由5216個電磁粒子探測器、1188個繆子探測器組成的地面簇射粒子探測器陣列、7.8萬平方公尺水切倫科夫探測器陣列,以及18臺廣角切倫科夫望遠鏡組成的複合陣列,據稱是國際上最靈敏的超高能伽馬射線探測裝置。