我國(guó)科研人員國(guó)際上首次認(rèn)證宇宙線起源

2024-02-26 03:25:17 來源：央視新聞 A+A-

△科研成果宣傳圖

宇宙線,，也稱為宇宙射線,，是從外太空來的帶電粒子，宇宙線的起源是當(dāng)代天體物理學(xué)最重大的前沿科學(xué)問題之一,。今天（2月26日），中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所發(fā)布,，我國(guó)科研人員通過位于四川稻城的高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO,，“拉索”）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),，并在國(guó)際上首次認(rèn)證了能量高于1億億電子伏特的宇宙線的起源天體。該成果北京時(shí)間2月26日以封面文章的形式在學(xué)術(shù)期刊《Science Bulletin》（《科學(xué)通報(bào)》）發(fā)表,。

我國(guó)科研人員國(guó)際上首次認(rèn)證宇宙線起源

△巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)模擬示意圖

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△大質(zhì)量恒星模擬示意圖

科研人員發(fā)現(xiàn)的巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)直徑約為1000光年，其核心到地球直線距離大約5000光年,。通過對(duì)該泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的研究，科研人員認(rèn)為其內(nèi)部存在宇宙線加速器,，也就是宇宙線的起源天體,，并且這個(gè)起源天體源源不斷地在產(chǎn)生超過1億億電子伏特能量的宇宙線粒子,。通過研究，科研人員推斷位于這個(gè)泡狀結(jié)構(gòu)中心附近的大質(zhì)量恒星星團(tuán)可能就是他們接收到的宇宙線的起源,，科研人員稱其為“星協(xié)”。

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△超高能宇宙線傳播到星際空間模擬示意圖

通過進(jìn)一步分析,，科研人員發(fā)現(xiàn)“星協(xié)”是由很多表面溫度約15000攝氏度到35000攝氏度的恒星組成的密集星團(tuán)。這些恒星的輻射強(qiáng)度是太陽的幾百倍甚至上百萬倍,。它們巨大的輻射壓能夠?qū)⒑阈潜砻嫖镔|(zhì)吹出,，形成強(qiáng)烈的星風(fēng),，速度可達(dá)每秒3000公里。星風(fēng)與周圍星際介質(zhì)的碰撞以及星風(fēng)之間的猛烈碰撞產(chǎn)生了強(qiáng)激波的極端環(huán)境,，從而形成強(qiáng)大的粒子加速器。通過分析，科研人員認(rèn)證這就是宇宙線加速源,，也就是宇宙線起源天體。這一發(fā)現(xiàn)在國(guó)際科學(xué)界尚屬首次,。未來,，高海拔宇宙線觀測(cè)站將可能探測(cè)到更多的千萬億電子伏特乃至更高能量的宇宙線的加速源,，有望解決銀河系宇宙線起源之謎。

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△超高能伽馬射線光子傳播到地球模擬示意圖

位于四川稻城海拔4410米的海子山上的高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO,，“拉索”）是以宇宙線觀測(cè)研究為核心的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。觀測(cè)站是由5216個(gè)電磁粒子探測(cè)器,、1188個(gè)繆子探測(cè)器組成的地面簇射粒子探測(cè)器陣列,、7.8萬平方米水切倫科夫探測(cè)器陣列,，以及18臺(tái)廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡組成的復(fù)合陣列,。該觀測(cè)站于2021年7月建成并開始高質(zhì)量穩(wěn)定運(yùn)行,，2023年通過國(guó)家驗(yàn)收,，是國(guó)際上最靈敏的超高能伽馬射線探測(cè)裝置。

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