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觀測 高海拔宇宙線觀測站發現迄今最高能量光子

觀測 高海拔宇宙線觀測站發現迄今最高能量光子
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【 觀測|高海拔宇宙線觀測站發現迄今最高能量光子】 【解說】宇宙中，無數神秘的粒子正以接近光的速度飛馳，這些高能粒子流就是宇宙線。百年來，高能宇宙線起源及其加速機制一直是未解之謎。5月17日高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)國際合作組在北京宣布，該觀測站在銀河系內發現首批超高能宇宙加速器，并觀測到了人類迄今為止發現的最高能量光子，突破了人類對銀河系粒子加速的傳統認知。
【同期】LHAASO首席科學家 中國科學院高能物理研究所研究員 曹臻
一項就是發現了最高能量的光子被記錄下來，達到了1.4個拍(1拍=1千萬億)電子伏，因為要產生這樣高能量的光子，在人類可控的加速技術上是完全不可能的。第二個發現就是一下子發現12個這樣的大加速器。不是看到一個彌散彌漫的可能存在的源，而是把它(位置測量精度)定位到了0.3°以下的水平。就是說在銀河系內部實際上完全超出了我們的想象，是廣泛存在著超高能加速器。
【解說】LHAASO于2017年開始建設，是以宇宙線觀測研究為核心的國家重大科技基礎設施，位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山。占地面積約1.36平方公里，采用4種探測器，可以全方位、多變量地測量宇宙線。
【同期】LHAASO首席科學家中國科學院高能物理研究所研究員曹臻
這個探測器主要由4種設備組成。通常要做一個發現型的實驗，結果通常要得到其他實驗的證實。LHAASO這個探測裝置有一個非常獨特的自我交叉檢驗的能力，因為有3種探測手段同時在工作。多種探測手段組成了一個復合完整的對宇宙線現象的測量。打到大氣里的(宇宙線)粒子能夠測量得更好，比以往的實驗有一個明顯提升。
【解說】據悉，此次成果基于LHAASO已建成的1/2規模探測裝置，在2020年11個月的觀測數據。2021年，LHAASO陣列將全部建成，成為國際領先的超高能伽馬探測裝置，投入長期運行，從多個方面展開宇宙線起源的探索性研究，進一步展現充滿新奇與未知的“超高能宇宙”。
【同期】LHAASO首席科學家中國科學院高能物理研究所研究員曹臻
因為這次(首次)看到了它(超高能伽馬射線)來自于天鵝座，這樣年輕的大質量恒星星團，基本上就定位了下一步要找到的宇宙線起源位置了，所以為未來的研究提供了非常好的方向。1989年人類突然發現比現在能量低一千倍的光子，在當時就是最高能量的光子，由此開創了一個領域叫“甚高能伽馬天文”，這個伽馬天文持續了30年。今天我們又見證了另外一個時代的開啟。隨著高水平數據的產生，在未來至少十年又是一個繁榮的伽馬天文研究時代，就開啟了“超高能伽馬天文學”研究時代。
程宇 北京報道
責任編輯：王祎
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