“天外来客”来自何方？西藏ASγ实验发现超高能宇宙线加速候选天体
采访人员日前从中国科学院高能物理研究所获悉，中日合作团队利用我国西藏羊八井ASγ实验阵列，发现超高能宇宙线加速候选天体。这一发现为解开超高能宇宙线的起源之谜打开了重要窗口，相关观测结果近日在《自然·天文》发表。
文章插图
西藏ASγ实验观测到超新星遗迹（SNR） G106.3+2.7附近10TeV以上的伽马辐射图像，伽马能量延续到100TeV以上。图片由中国科学院高能物理研究所提供
对超高能宇宙线来源的探索，一直是困扰科学家们的难题。由于宇宙线带电荷，在传播过程中会受到银河系磁场影响发生偏转，到达地球时方向已经不再指向源头。因此，无法通过宇宙线的方向寻找其源头，超高能宇宙线的起源问题也成了一个谜。
不过，宇宙线在其源头被加速后可能与附近的分子云发生碰撞，产生中性π介子，随后π介子衰变产生伽马射线。由于伽马射线不带电荷，沿直线传播，因此观测到的伽马射线到达方向就是该天体源方向。这为寻找超高能宇宙线的起源带来了希望。但由于对伽马射线观测的灵敏度、精度不足，此前世界上还没有任何一个实验组找到满足条件的天体。
此次，科学家通过有效时间长达2年的观测，测量到了来自超新星遗迹G106.3+2.7方向的超过100万亿电子伏特的超高能伽马射线，这些伽马射线可能是被超新星遗迹 G106.3+2.7中的激波加速到PeV（比地球上人造加速器的最高能量高100倍）的宇宙线与附近的分子云碰撞产生的。超新星遗迹 G106.3+2.7因此成为银河系中一个候选的“拍电子伏特宇宙线加速器”，为解开超高能宇宙线起源的世纪之谜打开一个宝贵窗口。
ASγ实验阵列位于海拔4300米的西藏羊八井。2014年，中日合作ASγ实验团队在原有的宇宙线表面阵列的地下增设了占地4500平方米的创新型地下缪子水切伦科夫探测器，可排除99.92%的宇宙线背景噪声，从而大大提高了探测伽马射线的灵敏度。
文章插图
西藏ASγ实验表面阵列（左图）和地下缪子水切伦科夫探测阵列（右图）。图片由中国科学院高能物理研究所提供
作为西藏羊八井ASγ实验的后续项目，我国正在四川稻城建设观测能量范围更大、灵敏度更高的高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO），有望把宇宙线物理和超高能伽马射线天文研究推进到一个新高度。（徐鹏航）
【“天外来客”来自何方？西藏ASγ实验发现超高能宇宙线加速候选天体】
推荐阅读
- 交付 沉了！这艘刚交付的“新”船只跑了3次！船东将遭起诉和高额索赔
- 速度 宇宙中比光速更快的四种“速度”，你都知道几个
- 云南花25亿建“假古镇”，如今遭人“嫌弃”，当地人：不会再去
- 油价 “负油价”后全球市场变化！美国每升不足2元，中国排名竟超国足
- 太空飞行 鱿鱼宝宝和“水熊”将成为美国宇航局最新的微型宇航员
- 外延片 “江西造”登陆火星！
- 主播 闻“象”而动的直播歪风必须狠刹
- 古镇 四川一“避暑古镇”火了，距成都仅22公里，游客：来得值
- 伺服 “窝工”技术又双叒叕助力中国“太空首单”
- 视点·观察 充值App能和住同一家酒店的女性私聊？然而对方是“虚拟女性”