7月3日,中國科學(xué)院高能物理研究所在北京對外公布:我國西藏羊八井ASgamma實驗陣列于前不久發(fā)現(xiàn)了能量高達450 TeV(1TeV即10的12次方電子伏特)的宇宙伽瑪射線,這是科學(xué)界迄今為止發(fā)現(xiàn)的能量.高的宇宙伽瑪射線。
這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著超高能伽瑪射線天文觀測進入到100 TeV以上的觀測能段。該發(fā)現(xiàn)是由中日合作的西藏ASgamma實驗團隊完成,相關(guān)觀測結(jié)果將于7月下旬作為亮點文章在學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》上發(fā)表。
超高能伽馬射線觀測,是研究高能帶電粒子加速過程及其發(fā)生的極端環(huán)境的獨特途徑,也是探索極端宇宙的重要探針之一。了解伽馬射線所能達到的.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),并了解其中蘊藏的物理過程和規(guī)律。
公元1054年,北宋時期的中國人曾詳細記錄了一次超新星爆發(fā)事件。此次發(fā)現(xiàn)的宇宙伽馬射線,正是來自該超新星爆發(fā)產(chǎn)生的“蟹狀星云”方向,距離地球6500光年左右。該伽馬射線能量高達450TeV, 比此前國際上正式發(fā)表的75TeV的.高能量高出5倍以上。
科研團隊由此推斷,“蟹狀星云”就是銀河系內(nèi)“天然的高能粒子加速器”,與目前世界上.大的人工電子加速器——加速電子.高能量0.2TeV相比,“蟹狀星云”的電子加速能力至少高了上萬倍。
據(jù)介紹,西藏羊八井ASgamma實驗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。該實驗陣列位于海拔4300米的西藏羊八井,1990年一期陣列建成并開始運行,后來多次升級改造,在銀河系宇宙線的探測研究方面獲得一系列重大發(fā)現(xiàn)。
作為西藏羊八井ASgamma實驗的后續(xù)項目,我國正在四川稻城建設(shè)大面積高海拔宇宙線觀測站(LHAASO),其部分設(shè)備已經(jīng)建成并投入觀測運行。和ASgamma實驗相比,LHAASO的能量范圍和靈敏度要高一個數(shù)量級以上,有望將宇宙線物理和超高能伽馬射線天文研究推進到一個新的高度。