在中国西藏,海拔4300米的羊八井镇,坐落着一个国际宇宙线观测站,在银河系宇宙线的探测研究方面获得了一系列重大发现。

　　就在近期,观测站又取得了一项世界纪录级的成果——它捕获了迄今为止人类已知最高能量的宇宙伽马射线辐射,这是中科院高能物理研究所和日本东京大学宇宙线研究所共同合作,历经30年的不懈坚持和探索,最终克服难关取得的新突破。

　　这些宇宙伽马射线来自蟹状星云方向,能量高达450 TeV(4.5×1014电子伏特),比此前国际上观测到的最高能量高出5倍以上。这标志着超高能伽马射线天文观测进入到100 TeV以上的观测能段。

　　蟹状星云是位于金牛座的著名超新星遗迹,距离地球6500光年左右,其能量来源是位于其中的高速旋转的脉冲星,即蟹状星云脉冲星。

　　蟹状星云在全电磁波段均具有较高的亮度,因此科学家在从射电、光学、X射线直至伽马射线的整个电磁波段对其进行了详细的观测和研究。但是,随着光子能量的增加,光子流强越来越低,观测也越来越困难。此前,国际上探测到的最高能量的伽马射线为75TeV,是德国的HEGRA切伦科夫望远镜实验组观测到的。

　　此次中日合作ASgamma实验团队发现了24个100TeV以上的伽马射线事例,超出宇宙线背景5.6倍标准偏差,其中能量最高的约为450TeV。

　　研究人员认为,这些100TeV以上的高能光子可能是更高能量的电子与周围宇宙微波背景辐射光子发生“逆康普顿散射”的结果,而超高能电子、正电子则在蟹状星云的脉冲星风云中产生。由此可以推断,蟹状星云是“银河系内天然的高能粒子加速器”,与目前世界上最大的人工电子加速器(加速电子最高能量0.2TeV)相比,蟹状星云的电子加速能力至少高了上万倍。

　　该研究一经公布立即引起国际媒体的广泛关注,相关论文目前已经被物理学顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)推选为高亮点论文,将在7月下旬正式发表。 杨频萍