科學(xué)家利用我國高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”（LHAASO），在天鵝座恒星形成區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)，并從中找到了能量高于1億億電子伏宇宙線起源的候選天體。這是迄今人類能夠確認(rèn)的第一個(gè)超級(jí)宇宙線源。
高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”。（中國科學(xué)院高能物理研究所供圖）
“拉索”是以宇宙線觀測(cè)研究為核心目標(biāo)的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山。目前，已有32個(gè)國內(nèi)外天體物理研究機(jī)構(gòu)成為“拉索”國際合作組成員單位。
“宇宙線是從外太空來的帶電粒子，主要成分為質(zhì)子，攜帶著宇宙起源、天體演化等方面的重要科學(xué)信息。”南京大學(xué)研究員柳若愚說，探究宇宙線起源之謎是當(dāng)代天體物理學(xué)的重大前沿科學(xué)問題之一。
據(jù)介紹，“拉索”此次發(fā)現(xiàn)的巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)，距我們約5000光年，尺度超過1000萬個(gè)太陽系。泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)有多個(gè)能量超過1千萬億電子伏的光子，最高達(dá)到2千萬億電子伏。
“一般來說，產(chǎn)生能量為2千萬億電子伏的伽馬光子，需要能量至少高10倍的宇宙線粒子。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授楊睿智說，這表明泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在超級(jí)宇宙線源，源源不斷地產(chǎn)生能量至少達(dá)到2億億電子伏的高能宇宙線粒子，并注入到星際空間。
研究表明，位于泡狀結(jié)構(gòu)中心附近的大質(zhì)量恒星星團(tuán)（Cygnus OB2星協(xié)）是超級(jí)宇宙線源最可能的對(duì)應(yīng)天體。
“隨著觀測(cè)時(shí)間增加，‘拉索’將可能探測(cè)到更多千萬億電子伏乃至更高能量宇宙線源，有望解決銀河系宇宙線起源之謎。”“拉索”首席科學(xué)家、中國科學(xué)院高能物理研究所曹臻院士表示。
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