“拉索”发布重磅成果全球首个认证兆级超级宇宙线加速源

2024-02-26 08:58:38 来自：四川新闻网编辑：王云

日前，记者从中国科学院高能物理研究所天府宇宙线研究中心获悉，位于四川省稻城县的高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽马射线泡状结构，系全球首次发现的能量高于1兆电子伏的宇宙线起源天体，对破解银河系宇宙线起源之谜具有重要意义。

高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）

　　宇宙线是一种带电粒子，在宇宙中以接近光速的速度飞行，它的起源是当代天体物理学最重大的前沿科学问题之一。拉索此次在天鹅座恒星形成区发现的巨型超高能伽马射线泡状结构，内有多个能量超过1千万亿电子伏的光子分布其中，最高的达到了2千万亿电子伏以上。

　　“一般来说，产生能量为2千万亿电子伏的伽马光子，需要能量至少高10倍的宇宙线粒子。这表明拉索此次发现的泡状结构内部存在超级宇宙线加速器，能够源源不断地产生能量至少达到2兆电子伏的高能宇宙线粒子，并注入到星际空间。”中国科学院院士、高能物理研究所研究员、天府宇宙线研究中心曹臻介绍，位于泡状结构中心附近的大质量恒星星团（Cygnus OB2星协）是超级宇宙线加速器最可能的对应天体，这也是迄今为止人们能够认证的第一个兆级超级宇宙线加速源。

天鹅座泡状结构的流强随流量分布以及模型拟合结果

　　“2021年，拉索观测到人类历史上首个1.4千万亿电子伏伽马光子，引起了学界轰动与全球关注。之后，我们经过两年多的持续观测，再次在天鹅座发现了8个千万亿电子伏级别的超高能光子集中分布，是一个非常了不起的现象。”曹臻介绍，根据拉索的观测图像可以测算，本次发现的泡状结构大小约为太阳系的1000倍。曹臻认为，随着观测时间的增加，拉索还可能探测到更多的千万亿电子伏乃至更高能量宇宙线的加速源，有望解决银河系宇宙线起源之谜。

　　此外，拉索还根据观测数据，推断出天鹅座泡状结构内的超级宇宙线加速器使得周边星际空间的宇宙线密度显著高于银河系内宇宙线的平均水平，其所影响的空间范围甚至远超目前观测到的气泡尺度，为拉索此前探测到的银河系弥散伽马射线辐射的超出提供了一种可能的解释。

　　该成果于2月26日以封面文章的形式在《Science Bulletin》上正式发表。

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