電子伏 重大發(fā)現(xiàn)!我國(guó)宇宙觀測(cè)站收到天鵝座萬年前來“信”
今天上午10點(diǎn),
中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所和Springer Nature
舉行的聯(lián)合發(fā)布會(huì)上,
公布了一項(xiàng)重大成果:
位于甘孜稻城的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“高海拔宇宙線觀測(cè)站(LHAASO)”在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器,并記錄到最高1.4拍電子伏伽馬光子(拍=千萬億),這是人類觀測(cè)到的最高能量光子,這改變了人類對(duì)銀河系粒子加速的傳統(tǒng)認(rèn)知,標(biāo)志著由此開啟“超高能伽馬天文學(xué)”的時(shí)代。
該研究工作由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所牽頭的LHAASO國(guó)際合作組完成,這些發(fā)現(xiàn)將于2021年5月17日發(fā)表在《Nature》(《自然》)。
據(jù)介紹,此次發(fā)現(xiàn)的能量超過拍電子伏的光子,來自天鵝座內(nèi)非常活躍的恒星形成區(qū)。還發(fā)現(xiàn)了12個(gè)穩(wěn)定伽馬射線源,是位于LHAASO視場(chǎng)內(nèi)銀河系內(nèi)最明亮的一批伽馬射線源。此次觀測(cè)到的源,它們都具有0.1拍電子伏以上的伽馬輻射,也叫“超高能伽馬輻射”。
文章插圖
LHAASO項(xiàng)目首席科學(xué)家曹臻介紹高海拔宇宙線觀測(cè)站科學(xué)成果
這些探測(cè)到的超高能光子能以接近光速送達(dá)地球,這表明銀河系內(nèi)遍布拍電子伏加速器,而人類在地球上建造的最大加速器(歐洲核子研究中心LHC)只能將粒子加速到0.01拍電子伏。
這些發(fā)現(xiàn)表明以天鵝座恒星形成區(qū)、蟹狀星云等為代表的年輕的大質(zhì)量星團(tuán)、超新星遺跡、脈沖星風(fēng)云等是銀河系超高能宇宙線起源的最佳候選天體,有助于破解宇宙線起源這個(gè)“世紀(jì)之謎”。
此次重大發(fā)現(xiàn),挑戰(zhàn)了過去高能天體物理的“標(biāo)準(zhǔn)模型”,甚至于對(duì)更加基本的電子加速理論提出了挑戰(zhàn)。科學(xué)家們由此需要重新認(rèn)識(shí)銀河系高能粒子的產(chǎn)生、傳播機(jī)制,探索極端天體現(xiàn)象及其相關(guān)的物理過程并在極端條件下檢驗(yàn)基本物理規(guī)律。
沒看懂?
一臉懵?
科普來了↓↓↓
“在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器和人類觀測(cè)到的最高能量光子......”“這些發(fā)現(xiàn)突破了人類對(duì)銀河系內(nèi)超高能粒子加速的傳統(tǒng)認(rèn)知......”“將開啟“超高能伽馬天文學(xué)”的新時(shí)代......”
有多少人和小編一樣
上面這些字每個(gè)都認(rèn)識(shí)
但合在一起就不認(rèn)識(shí)了
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不要迷茫,科普來了!
1.什么是LHAASO?它到底有多牛?
LHAASO(Large High Altitude Air Shower Observatory) 全稱為:高海拔宇宙線觀測(cè)站。
2017年,國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——LHAASO在四川稻城海子山開建,經(jīng)過4年建設(shè),預(yù)計(jì)今年7月將整體完工。
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具體來說,它是捕捉“天外來客”的“火眼金睛”、國(guó)之重器,它是目前世界上靈敏度最高的超高能伽馬射線觀測(cè)站,它將助力于破解宇宙線起源這一“世紀(jì)之謎”,在建設(shè)過程中,它已經(jīng)陸續(xù)有1/2、3/4的陣列投入科學(xué)運(yùn)行。
LHAASO的核心科學(xué)目標(biāo)就是:探索高能宇宙線起源以及相關(guān)的宇宙演化、高能天體演化,尋找暗物質(zhì)。
LHAASO憑借其高海拔、大面積以及極強(qiáng)的背景排除能力成為世界上最靈敏度的超高能伽馬射線觀測(cè)站,就在四川稻城的海子山上;項(xiàng)目還沒建完,就取得了重大成果,你說牛不牛?
2.什么是宇宙線?我們?yōu)槭裁匆^測(cè)它?
宇宙線是來自宇宙空間的高能粒子,是連接宇觀與微觀的重要載體,對(duì)它們的研究貫穿粒子物理學(xué)、宇宙學(xué)、天體物理學(xué)三大學(xué)科領(lǐng)域,直接關(guān)系宇宙中高能粒子如何被加速以及怎么傳播,是人類探索宇宙及其演化的重要途徑。
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3.“超高能宇宙加速器”——到底是什么?
能將宇宙線加速到高達(dá)千萬億電子伏特(PeV)級(jí)別的天體,被稱為“拍電子伏宇宙加速器”(PeVatron),又名超高能宇宙加速器。
超高能宇宙線加速器可能是銀河系內(nèi)活動(dòng)最為劇烈的天體。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,是最可能的超高能宇宙加速器。
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4.如何理解“人類觀測(cè)到的最高能量光子”?
LHAASO探測(cè)到來自銀河系內(nèi)的能量1.4拍電子伏的伽馬光子(拍=千萬億),這是人類迄今觀測(cè)到的最高能量光子。這個(gè)光子,改變了人類對(duì)銀河系粒子加速的傳統(tǒng)認(rèn)知。要知道,人類在地球上建造的最大加速器(歐洲核子研究中心的LHC)只能將粒子加速到0.01拍電子伏。
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