西藏ASgamma實驗觀測到的最高能量伽瑪射線（450TeV）的空氣簇射在探測器上產(chǎn)生的密度分布

蟹狀星云是位于金牛座的著名超新星遺跡,，1054年我國宋朝的天文學(xué)家詳細記錄了該超新星爆發(fā)現(xiàn)象,，距離地球6500光年左右，其能量來源是位于其中的高速旋轉(zhuǎn)的脈沖星,，即蟹狀星云脈沖星,。蟹狀星云在全電磁波段均具有較高的亮度,，因此科學(xué)家在從射電、光學(xué),、X射線直至伽瑪射線的整個電磁波段對其進行了詳細的觀測和研究,。此前，國際上探測到的最高能量的伽瑪射線為75TeV,，是德國的HEGRA切倫科夫望遠鏡實驗組觀測到的,。此次中日合作ASgamma實驗團隊發(fā)現(xiàn)了24個100TeV以上的伽瑪射線事例，超出宇宙線背景5.6倍標準偏差,，其中能量最高的約為450TeV,。

研究人員認為，這些100TeV以上的高能光子可能是更高能量的電子與周圍宇宙微波背景輻射光子發(fā)生“逆康普頓散射”的結(jié)果,，而超高能電子,、正電子則在蟹狀星云的脈沖星風(fēng)云中產(chǎn)生。由此可以推斷,，“蟹狀星云”是“銀河系內(nèi)天然的高能粒子加速器”,，與目前世界上最大的人工電子加速器（加速電子最高能量0.2TeV）相比，“蟹狀星云”的電子加速能力至少高了上萬倍,。

西藏羊八井ASgamma實驗位于海拔4300米的西藏羊八井,，1990年一期陣列建成并開始運行，后來多次升級改造,，在銀河系宇宙線的探測研究方面做出了一系列重大發(fā)現(xiàn),。伽瑪射線光子是電中性的，不受磁場偏轉(zhuǎn),，能直指其產(chǎn)生的源頭,，而超高能量的伽瑪射線又是由高能帶電粒子產(chǎn)生的。因此,，超高能伽瑪射線觀測是研究這些極端粒子加速過程及其發(fā)生的極端環(huán)境的獨特途徑,，是探索極端宇宙的重要探針之一。了解伽瑪光子所能達到的最高能量以及這些超高能光子能量的分布,，研究產(chǎn)生超高能伽瑪射線光子的各種可能天體,，有助于揭示宇宙中極端天體的性質(zhì)，以及其中的極端天體物理過程和規(guī)律,。

我國西藏羊八井國際宇宙線觀測站

（央視記者帥俊全）