突破“極限”！我科學家發現迄今最高能量光子

科技日報北京5月17日電 （記者陸成寬）5月17日，記者從中國科學院高能物理研究所新聞發佈會獲悉，國家重大科技基礎設施高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO）在銀河系內發現2個能量超過1拍電子伏特（PeV，1000萬億電子伏特）的光子，這2個超高能光子分別來自天鵝座和蟹狀星雲，其中1個光子能量高達1.4PeV。這是人類迄今觀測到的最高能量光子，突破了人類對銀河系粒子加速的傳統認知，開啓了超高能伽馬天文學的新時代。相關研究成果在線發表於《自然》雜誌。

“拉索”位於四川省稻城縣海拔4410米的海子山，是世界上最大的高海拔宇宙線觀測裝置，目前尚在建設中。宇宙線是一種帶電粒子，在宇宙中以接近光速的速度飛行。

利用“拉索”已經建成的1/2規模探測裝置11個月的觀測數據，科學家發現了12個穩定伽馬射線源，它們都具有超高能光子輻射，並且都穩定地延伸到PeV附近，甚至“拉索”還探測到迄今人類從未見過的1.4PeV的最高能量伽馬光子。

“這些發現表明銀河系內普遍存在能夠將粒子加速至能量超過1PeV的加速器，並不存在一個過去預言的銀河系宇宙線加速源能量極限，打開了‘超高能伽馬’這一高能天文窗口。”中科院高能所研究員、“拉索”首席科學家曹臻説。

此前，銀河系內的宇宙線加速源存在能量極限是個“常識”，過去預言的極限就在1PeV附近，導致伽馬射線能譜在0.1PeV以上有“截斷”現象。“拉索”的發現完全突破了這個“極限”，確定了銀河系宇宙線加速源不存在PeV以下的加速極限。