首次!中日科学家发现高能宇宙线在银河系内起源证据

CNMO 【原创】 作者:蒋宇骏 2021-04-02 23:58
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  【CNMO新闻】4月2日消息,据科技日报报道,中日科学家发现高能宇宙线在银河系内起源的证据。中国科学院高能物理研究所召开新闻发布会称,中日两国研究人员利用我国西藏羊八井的ASγ实验阵列,观测到迄今为止最高能量的弥散伽马射线辐射,发现它们弥漫分布在银盘(银河系在天空的投影)。这是国际上首次发现拍电子伏特宇宙线加速器在银河系中存在的证据。研究成果被美国物理学会评论为研究高能宇宙线起源“世纪之迷”的里程碑。

ASγ实验团队观测到的超高能弥散伽马射线事例在银道坐标系下的分布
ASγ实验团队观测到的超高能弥散伽马射线事例在银道坐标系下的分布

  宇宙线是指来自宇宙空间的高能粒子流,主要由质子和其他原子核组成。通常低于几个拍电子伏特能量的宇宙线被认为主要产生于银河系内,而能将宇宙线加速到拍电子伏特能级的天体,被称为“拍电子伏特宇宙线加速器”。

  这次ASγ实验在银盘上发现超高能弥散伽马射线,其能谱特征与拍电子伏特能级宇宙线和银河系分子云碰撞产生伽马射线的模型预言相符,就像是 “拍电子伏特宇宙线加速器” 在银河系内留下的一串串“足迹”,是“拍电子伏特宇宙线加速器”存在于银河系的重要证据。

  中科院高能所研究员黄晶表示,判断一个天体源是否是“拍电子伏特宇宙线加速器”,主要有三大依据:该天体源发出的伽马射线能量是否超过100万亿电子伏特;伽马射线发射区与分子云的位置是否一致;能够排除超高能伽马射线产生于脉冲星及其风云高能电子的可能性。

  此次中日两国研究人员观测到迄今为止最高能量的弥散伽马射线辐射,最高能量达957万亿电子伏特, 接近1拍电子伏特(1000万亿电子伏特)。

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