中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所2日公布消息，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)957萬(wàn)億電子伏特，接近1000萬(wàn)億電子伏特，即1 PeV。這些超高能伽馬射線彌漫分布在銀盤(pán)(銀河系在天空的投影)上，這是國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)PeV能量宇宙線在銀河系中存在的證據(jù)。
研究成果被美國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)論為“研究高能宇宙線起源之謎的里程碑”，并將于4月5日在美國(guó)《物理評(píng)論快報(bào)》正式發(fā)表。
宇宙線是來(lái)自宇宙空間的高能粒子流，其起源是一個(gè)前沿科學(xué)問(wèn)題。通常認(rèn)為，低于幾個(gè) PeV能量的宇宙線主要產(chǎn)生于銀河系內(nèi)。而能將宇宙線加速到 PeV 能量的天體，即“拍電子伏特宇宙線加速器” (PeVatron)，理論模型預(yù)測(cè)也應(yīng)該存在于銀河系中，“候選者”包括超新星遺跡、恒星形成區(qū)和銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞等，但此前一直沒(méi)有得到觀測(cè)證實(shí)。
“無(wú)論是從空間分布上論證，還是從伽馬能譜特征分析，均表明此次發(fā)現(xiàn)的彌散伽馬射線是銀河系內(nèi)的宇宙線源產(chǎn)生的。”中科院高能物理研究所粒子天體中心研究員、西藏 ASγ實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人黃晶介紹，ASγ實(shí)驗(yàn)在銀盤(pán)上發(fā)現(xiàn)的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“拍電子伏特宇宙線加速器”在銀河系內(nèi)留下的一串串足跡，成為“拍電子伏特宇宙線加速器”存在于銀河系的重要證據(jù)。
今年3月，西藏 ASγ實(shí)驗(yàn)曾發(fā)布研究成果：首次發(fā)現(xiàn)超新星遺跡 SNR G106.3+2.7 方向存在超過(guò)100萬(wàn)億電子伏特的伽馬射線，表明超新星遺跡SNR G106.3+2.7是目前為止在銀河系中發(fā)現(xiàn)最可能的“拍電子伏特宇宙線加速器”候選天體。
西藏 ASγ實(shí)驗(yàn)位于海拔4300米左右的西藏羊八井鎮(zhèn)。ASγ實(shí)驗(yàn)組由中科院高能物理研究所、中科院國(guó)家天文臺(tái)等國(guó)內(nèi)12個(gè)合作單位和日本東京大學(xué)宇宙線研究所等16個(gè)日方合作單位組成。
