中國科學(xué)院高能物理研究所2日公布消息，西藏 ASγ實(shí)驗(yàn)觀測到迄今為止最高能量的彌散伽馬射線輻射，最高能量達(dá) 957萬億電子伏特，接近1000萬億電子伏特，即1 PeV。這些超高能伽馬射線彌漫分布在銀盤（銀河系在天空的投影）上，這是國際上首次發(fā)現(xiàn)PeV能量宇宙線在銀河系中存在的證據(jù)。
西藏羊八井ASγ實(shí)驗(yàn)表面陣列。中科院高能物理研究所供圖
研究成果被美國物理學(xué)會評論為“研究高能宇宙線起源之謎的里程碑”，并將于4月5日在美國《物理評論快報(bào)》正式發(fā)表。
宇宙線是來自宇宙空間的高能粒子流，其起源是一個(gè)前沿科學(xué)問題。通常認(rèn)為，低于幾個(gè) PeV能量的宇宙線主要產(chǎn)生于銀河系內(nèi)。而能將宇宙線加速到 PeV 能量的天體，即“拍電子伏特宇宙線加速器” (PeVatron)，理論模型預(yù)測也應(yīng)該存在于銀河系中，“候選者”包括超新星遺跡、恒星形成區(qū)和銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞等，但此前一直沒有得到觀測證實(shí)。
ASγ實(shí)驗(yàn)觀測到的超高能彌散伽馬射線事例在銀道坐標(biāo)系下的分布。中科院高能物理研究所供圖
“無論是從空間分布上論證，還是從伽馬能譜特征分析，均表明此次發(fā)現(xiàn)的彌散伽馬射線是銀河系內(nèi)的宇宙線源產(chǎn)生的。”中科院高能物理研究所粒子天體中心研究員、西藏 ASγ實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人黃晶介紹，ASγ實(shí)驗(yàn)在銀盤上發(fā)現(xiàn)的超高能彌散伽馬射線，其能譜特征與PeV能量宇宙線和銀河系分子云碰撞產(chǎn)生伽馬射線的模型預(yù)言相符，就像是“拍電子伏特宇宙線加速器”在銀河系內(nèi)留下的一串串足跡，成為“拍電子伏特宇宙線加速器”存在于銀河系的重要證據(jù)。
今年3月，西藏 ASγ實(shí)驗(yàn)曾發(fā)布研究成果：首次發(fā)現(xiàn)超新星遺跡 SNR G106.3+2.7 方向存在超過100萬億電子伏特的伽馬射線，表明超新星遺跡SNR G106.3+2.7是目前為止在銀河系中發(fā)現(xiàn)最可能的“拍電子伏特宇宙線加速器”候選天體。
ASγ實(shí)驗(yàn)的地下水切倫科夫探測器，這是取得系列重大發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。中科院高能物理研究所供圖
西藏 ASγ實(shí)驗(yàn)位于海拔4300米左右的西藏羊八井鎮(zhèn)。ASγ實(shí)驗(yàn)組由中科院高能物理研究所、中科院國家天文臺等國內(nèi)12個(gè)合作單位和日本東京大學(xué)宇宙線研究所等16個(gè)日方合作單位組成。
（源自新華社客戶端 20201年4月2日新華視點(diǎn) 原地址：https://xhpfmapi.zhongguowangshi.com/vh512/share/9879689?channel=weixin）
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