1400万亿电子伏特 我国科学家观测到迄今最高能量光子

中科院高能物理研究所研究员曹臻在高海拔宇宙线观测站沙盘前留影（2021年2月23日摄）。新华社记者金立旺摄

新华社北京5月17日电（记者 董瑞丰） 中国科学院高能物理研究所17日公布，国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站（LHAASO）”记录到1400万亿电子伏特（1.4PeV）的伽马光子，这是人类迄今观测到的最高能量光子，有助于进一步解开宇宙线的奥秘。

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流，其起源是一个前沿科学问题。以往观测尚未发现银河系内有将宇宙线加速到1PeV以上的天体。今年4月初，中科院高能物理研究所曾公布，西藏 ASγ实验观测到最高能量达957万亿电子伏特的超高能伽马射线，非常接近1PeV。

相比之下，人类在地球上建造的最大加速器只能将粒子加速到0.01PeV。

中科院高能物理研究所研究员曹臻介绍，其团队此次发现能量超过1PeV的光子，来自天鹅座内非常活跃的恒星形成区，此外还发现12个稳定伽马射线源，辐射能量一直延伸到1PeV附近。

“这表明银河系内大量存在可将宇宙线加速到1PeV的‘拍电子伏特宇宙线加速器’(PeVatron)，它们都是超高能宇宙线源的候选者，这就向着解决宇宙线起源这一科学难题迈出了重要一步。”曹臻说。

据介绍，此次发现表明，年轻的大质量星团、超新星遗迹、脉冲星风云等，是银河系超高能宇宙线起源的最佳候选天体。同时，此次发现也要求科学家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。

高海拔宇宙线观测站位于四川省稻城县海拔4410米的海子山，目前仍在建设中。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。研究成果17日在国际知名学术期刊《自然》发表。

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