原標(biāo)題：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最高能量宇宙伽瑪射線（圖）

近日,，中日合作實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)利用我國西藏羊八井國際宇宙線觀測站發(fā)現(xiàn)迄今為止最高能量的宇宙伽瑪射線,，這些宇宙伽瑪射線來自蟹狀星云方向,，能量高達(dá)450TeV（4.5×1014電子伏特），比此前國際上正式發(fā)表的75TeV的最高能量高出5倍以上,。這標(biāo)志著超高能伽瑪射線天文觀測進(jìn)入到100TeV以上的觀測能段,。相關(guān)觀測結(jié)果將于近期在國際學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報(bào)》上發(fā)表。

左圖：西藏ASgamma實(shí)驗(yàn)觀測到蟹狀星云方向100TeV以上的伽瑪射線；右圖：美國哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測的蟹狀星云圖片（圖片來自于NASA）,。

原初宇宙線進(jìn)入地球大氣后,，與大氣中的原子核發(fā)生相互作用產(chǎn)生空氣簇射的示意圖；

西藏ASgamma實(shí)驗(yàn)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(xì)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(gè)電磁波段對其進(jìn)行了詳細(xì)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(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)組觀測到的,。此次中日合作ASgamma實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了24個(gè)100TeV以上的伽瑪射線事例，超出宇宙線背景5.6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差,，其中能量最高的約為450TeV,。

研究人員認(rèn)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(shí)驗(yàn)位于海拔4300米的西藏羊八井,，1990年一期陣列建成并開始運(yùn)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(dú)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(dá)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）