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“拉索”立功,确认首个超级宇宙线源!

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科学家利用我国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,并从中找到了能量高于1亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体。这是迄今人类能够确认的第一个超级宇宙线源。

高海拔宇宙线观测站“拉索”。(中国科学院高能物理研究所供图)

“拉索”是以宇宙线观测研究为核心目标的国家重大科技基础设施,位于四川省稻城县海拔4410米的海子山。目前,已有32个国内外天体物理研究机构成为“拉索”国际合作组成员单位。

“宇宙线是从外太空来的带电粒子,主要成分为质子,携带着宇宙起源、天体演化等方面的重要科学信息。”南京大学研究员柳若愚说,探究宇宙线起源之谜是当代天体物理学的重大前沿科学问题之一。

据介绍,“拉索”此次发现的巨型超高能伽马射线泡状结构,距我们约5000光年,尺度超过1000万个太阳系。泡状结构内有多个能量超过1千万亿电子伏的光子,最高达到2千万亿电子伏。

“拉索”发现巨型超高能伽马射线泡状结构。(视频来源:中国科学院高能物理研究所)

“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。”中国科学技术大学教授杨睿智说,这表明泡状结构内部存在超级宇宙线源,源源不断地产生能量至少达到2亿亿电子伏的高能宇宙线粒子,并注入到星际空间。

研究表明,位于泡状结构中心附近的大质量恒星星团(Cygnus OB2星协)是超级宇宙线源最可能的对应天体。

“随着观测时间增加,‘拉索’将可能探测到更多千万亿电子伏乃至更高能量宇宙线源,有望解决银河系宇宙线起源之谜。”“拉索”首席科学家、中国科学院高能物理研究所曹臻院士表示。

编辑

杨云婷

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李佳

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李铁流

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