中国科学家观测到迄今最高能量光,打破了人类对银河的哪些认知?
据中国科学院高能物理研究所17日宣布,国家重大科技基础设施“LHAASO”已经记录了1400万亿电子伏(1.4PeV)的伽马光子,这是人类观测到的最高能量光子,有助于进一步解开宇宙射线之谜。据报道,这一发现表明年轻的大质量星团、超新星遗迹、脉冲星云等。是银河系中超高能宇宙射线起源的最佳候选者。同时,这一发现也要求科学家重新认识银河系中高能粒子的产生和传播机制,探索极端的天体现象及相关物理过程,检验极端条件下的基本物理规律。
据悉,在国家重大科技基础设施“LHAASO”的银河系中发现了大量超高能宇宙射线加速器,并记录了最大1.4拍电子伏(拍=万亿)的伽马光子。这些发现将于2021年5月17日发表在《Nature》 (《自然》)杂志上。
那么,此次的发现究竟打破了人类对银河的哪些认知?
科学家们发现了能量超过1拍电子伏特的光子,它们来自天鹅座非常活跃的恒星形成区,并发现了12个稳定的超高能伽马射线源,其能量可达1拍电子伏特左右。这些是银河系中最亮的伽马射线源,位于LHAASO的视场内。测得的光子信号比周围背景标准差高7倍以上,射线源位置测量精度优于0.3。
这次观测积累的数据还是很有限的,但是LHAASO能观测到的源都有0.1拍电子伏以上的伽马辐射,也叫“超高能伽马辐射”。这表明银河系充满了百电子伏加速器,但人类在地球上建造的最大的加速器只能将粒子加速到0.01百电子伏。银河系的宇宙射线加速器有能量极限是“常识”,所以预测的伽马能谱在0.1拍电子伏以上被“截断”。LHAASO的发现完全突破了这个“极限”,它的大部分来源没有被截断。
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这是人类观测到的最高能量光子,改变了人类对银河系的传统认知,开启“超高能伽这些发现开启了 “超高能伽马天文”观测时代,表明年轻的大质量星团、超新星遗迹、脉冲星风云等是银河系内加速超高能宇宙线的最佳候选天体,有助于破解宇宙线起源这个“世纪之谜马天文学”时代。