人类首次发现银河系内超高能宇宙射线

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【大纪元2021年04月16日讯】(大纪元记者笛睿编译报导)科学家最近探测到有史以来银河系内发出的最强宇宙射线,是地球上人造粒子加速器可以达到能量的几百倍,是之前最高纪录保持者的两倍多。

4月5日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)的研究宣布,“第一次发现位于银河系内能量介于100万亿电子伏特(TeV)到1000万亿电子伏特(PeV)之间的弥散伽马射线”。

相比之下,地球上最强大的粒子加速器欧洲核研究组织(CERN)的大型强子对撞机(LHC)能产生的射线能量只有6.5 TeV。这份研究探测到的射线能量达到957 TeV。

PeV是TeV的一千倍。位于西藏羊八井镇的宇宙射线观测台共探测到23个高于298 TeV、1个接近1PeV的弥散伽马射线。这个观测台位于海拔4300米高处,由地面上600多个观测器的ASγ表面阵列和地下的缪子水切伦科夫探测器组成。

在过去几十年来,科学家一直在记录来自宇宙空间的高能伽马射线。推测它们是由激烈的天体事件,比如恒星爆炸、黑洞周围的吸积盘弹射物质等事件所发出。

研究人员追踪到这些射线来自蟹状星云(Crab Nebula),不过这只是一个大概的范围,还没有确定究竟是什么天文事件发出的这些射线。

高能宇宙射线由质子和其它原子残骸组成,原本带有电荷,在星系内传播的时候很容易被不同的磁场影响,使得路线弯曲。当这些高能宇宙射线与星际介质相互作用的时候,发生核反应,成为不带电荷的弥散伽马射线,才被科学家探测到。

它们变成伽马射线后,在银河系内传播的路线就更直一些,但是到了这个阶段,要追溯它的源头已经比较困难。

而且,很可能这些PeV射线的来源已经不存在了。研究人员表示,下一步希望找到这些事件源头,了解它们仍然在发出射线,还是已经趋于平静。

这份研究的作者之一东京大学宇宙射线研究所的高田真人(Masato Takita)说:“已经死亡的PeV射线就像灭绝的恐龙一样,我们只能看到它们在数百万年间留下的、遍布银河系的足迹。如果我们能定位实实在在的、仍然活跃的PeV射线,我们就可以试图解答更多的疑问。” ◇#

责任编辑:叶紫微

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