什么是超高能伽马天文学?
中国科学家在银河系内发现首批超高能宇宙加速器,并记录到最高1.4拍(1拍=1千万亿)电子伏特(电子伏)伽马光子,这是人类观测到的最高能量光子,改变了人类对银河系粒子加速的传统认知。
凭借首批“拍电子伏加速器”和迄今最高能量光子这两大重磅科学新发现,中国科学院高能物理研究所建于四川稻城的国家重大科技基础设施——高海拔宇宙线观测站(LHAASO)正式开启“超高能伽马天文学”时代,向着解决宇宙线起源这一科学难题迈出至关重要的一步。
同时,科学家们还发现12个稳定伽马射线源,能量一直延伸到1拍电子伏附近,这是位于LHAASO视场内银河系内最明亮的一批伽马射线源,测到的伽马光子信号高于周围背景7倍标准偏差以上,源的位置测量精度优于0.3度。
虽然此次观测积累的数据还很有限,但所有能被LHAASO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大型强子对撞机)只能将粒子加速到0.01拍电子伏。
研究进程里程碑意义;
1、揭示银河系内普遍存在能够将粒子能量加速超过1PeV的宇宙加速器,突破了当前流行的理论模型。LHAASO发现银河系内大量存在的PeV宇宙加速源,它们都是超高能宇宙线源的候选者。
2、随着LHAASO的建成和持续不断的数据积累,可以预见这一探索极端宇宙天体物理现象的最高能量天文学研究,将展现一个充满新奇现象的未知“超高能宇宙”。
3、能量超过1PeV的伽马射线光子首现天鹅座区域和蟹状星云,使得这个本来就备受关注的区域成为超高能宇宙线源的最佳候选者,有望成为解开宇宙线起源“世纪之谜”的突破口。