據(jù)媒體報(bào)道，近日，中日合作西藏ASγ實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到迄今為止最高能量的彌散伽馬射線輻射，最高能量達(dá)957 TeV, 接近1PeV (1000萬(wàn)億電子伏特)；這些超高能伽馬射線的方向并沒(méi)有指向已知的低能段伽馬射線源，而是彌漫分布在銀盤(pán)（銀河系在天空的投影）上。

這是國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)拍電子伏特宇宙線加速器（“PeVatron”）在銀河系中存在的證據(jù)。該結(jié)果被美國(guó)物理學(xué)會(huì)（APS）評(píng)論為研究高能宇宙線起源“世紀(jì)之謎”的里程碑。

宇宙線是來(lái)自宇宙空間的高能粒子流，主要由質(zhì)子和其他原子核組成。通常低于幾個(gè)PeV能量的宇宙線被認(rèn)為主要產(chǎn)生于銀河系內(nèi)，而能將宇宙線加速到PeV能量的天體也被稱(chēng)為是“拍電子伏特宇宙線加速器”。

根據(jù)理論模型，超新星遺跡、恒星形成區(qū)和銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞等是候選的“PeVatrons”，但迄今為止并沒(méi)有任何一個(gè)“PeVatrons”得到觀測(cè)證實(shí)，其主要困難在于，帶電的高能宇宙線粒子在銀河系傳播的過(guò)程中其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)被磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，無(wú)法通過(guò)直接探測(cè)搜尋其源頭方向。

高能宇宙線在傳播過(guò)程中與星際介質(zhì)碰撞可以產(chǎn)生能量約為宇宙線母粒子能量十分之一的高能伽馬射線；高能伽馬射線不帶電，沿直線傳播。

這次ASγ實(shí)驗(yàn)在銀盤(pán)上發(fā)現(xiàn)超高能彌散伽馬射線，其能譜特征與PeV能量宇宙線和銀河系分子云碰撞產(chǎn)生伽馬射線的模型預(yù)言相符，就像是 “PeVatron” 在銀河系內(nèi)留下的一串串“足跡”，是“PeVatron”存在于銀河系的重要證據(jù)。

值得一提的是，今年3月2日，ASγ實(shí)驗(yàn)組發(fā)現(xiàn)的SNR G106.3+2.7是銀河系中目前最強(qiáng)的一個(gè)候選“拍電子伏特宇宙線加速器”(“PeVatron”)。它的發(fā)現(xiàn)為解開(kāi)超高能宇宙射線的起源之謎打開(kāi)了重要窗口。

總結(jié)

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