我国高海拔宇宙线观测站发现最高能量光子

　　由中国科学院高能物理研究所牵头的中国高海拔宇宙线观测站（LHAASO 拉索）国际合作组17日在北京宣布，拉索在银河系内发现大量超高能宇宙加速器，并记录到1.4拍电子伏的伽马光子（拍=千万亿），这是人类观测到的最高能量光子，突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，开启了 “超高能伽马天文学”的时代。

　　该成果于北京时间2021年5月17日发表在《Nature》（《自然》）。

　　发现表明银河系内遍布“拍电子伏加速器”

　　高海拔宇宙线观测站是以宇宙线观测研究为核心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。其目前尚在建设中，这次报道的成果是基于已经建成的1/2规模探测装置，在2020年内 11个月的观测数据。

　　“发现最高能量的光子来自天鹅座内非常活跃的恒星形成区，还发现了12个稳定伽马射线源，光子能量一直延伸到1 拍电子伏附近。”拉索首席科学家、中国科学院高能所研究员曹臻说，“这是位于拉索视场内最明亮的一批银河系伽马射线源，测到的伽马光子信号高于背景7倍标准偏差以上，源的位置测量精度优于0.3°。”

　　曹臻表示，这次观测积累的数据还很有限，但所有能被拉索观测到的源，它们都具有0.1拍电子伏以上的伽马辐射，也叫“超高能伽马辐射”。“这表明银河系内遍布拍电子伏加速器，而人类在地球上建造的最大加速器（欧洲核子研究中心的LHC）只能将粒子加速到0.01拍电子伏。”

　　银河系内的宇宙线加速器存在能量极限是个“常识”，过去预言的极限就在拍电子伏附近，从而预言的伽马射线能谱在0.1 拍电子伏附近会有“截断”现象，LHAASO的结果完全突破了这个“极限”。

　　拉索国际合作组的科学协调人陈松战研究员说：“这些发现表明，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。”

　　同时，曹臻说，科学家们也需要重新认识银河系高能粒子的产生、传播机制，探索极端天体现象及其相关的物理过程并在极端条件下检验基本物理规律。