超高能宇宙线从哪来？这个世纪之谜现破解曙光
陆成宽
2021年03月16日09:48 | 来源：科技日报
超高能宇宙线从哪来？这个世纪之谜现破解曙光
ASγ实验阵列；
进行ASγ实验的相关仪器 受访单位供图
天闻频道
◎本报记者 陆成宽
超高能宇宙线从哪儿来？这是一个世纪之谜。
利用我国西藏羊八井的ASγ实验阵列，江南才子唐伯虎攻略中日两国研究团队在国际上首次发现，距地球2600光年的超新星遗迹SNR G106.3+2.7，发射出了超过100万亿电子伏特的伽马射线。这些伽马射线可能是被超新星遗迹中的激波加速到拍电子伏特（1000万亿电子伏特）的宇宙射线与附近的分子云碰撞产生的。因此，该超新星遗迹成为银河系中一个候选的“拍电子伏特宇宙线加速器”，为解开超高能宇宙射线的起源之谜打开了重要窗口。相关观测结果3月2日在线发表于《自然·天文》上。
将宇宙射线加速到比地球上人造加速器的最高能量还高100倍的拍电子伏特的天体源，龙之崛起布局图被称为“拍电子伏特宇宙线加速器”。这种天体源被认为应该存在于银河系中。但是，由于宇宙射线带电荷，它们在传播的过程中会受到银河系磁场的影响发生偏转，到达地球时的方向已经不再指向源头了，无法通过宇宙线的方向来寻找这种天体源。
“因此，发明工坊2怎么玩1912年发现宇宙射线以来，超高能宇宙线的起源问题至今未解，是一个世纪之谜。”中国科学院高能物理研究所研究员黄晶说。
幸运的是，宇宙射线在其源头被加速后，可能与附近的分子云发生碰撞，机场控制台4产生中性π介子，随后π介子衰变产生能量约为母体宇宙射线能量十分之一的伽马射线。由于伽马射线不带电荷，沿直线传播，因此观测到的伽马射线到达方向就是该天体源方向，借此可以寻找“拍电子伏特宇宙线加速器”。
判断一个天体源是否是“拍电子伏特宇宙线加速器”，郑问之三国志下载主要有三大依据。“该天体源发出的伽马射线能量是否超过100万亿电子伏特；伽马射线发射区与分子云的位置是否一致；能够排除超高能伽马射线产生于脉冲星及其风云高能电子的可能性。”黄晶说。
此前，世界上还没有任何一个实验组找到同时满足以上3个条件的天体。
2014年，中日合作ASγ实验团队在原有的宇宙线表面阵列的地下增设了创新型的地下缪子水切伦科夫探测器，用于探测宇宙线质子与地球大气作用产生的缪子。综合利用表面和地下探测器阵列的数据，可以排除99.92%的宇宙线背景噪声，从而大大提高了探测伽马射线的灵敏度。
此次，中日合作团队通过2年的观测，测量到了来自超新星遗迹SNR G106.3+2.7方向的超过100万亿电子伏特的超高能伽马射线，发现这些伽马射线的空间分布与附近分子云的分布接近，同时与这个区域内存在的脉冲星及其风云关联较弱。
黄晶表示，对这些观测结果的一个合理解释是：宇宙射线在超新星遗迹的激波中被加速到拍电子伏特能区，然后与附近的分子云碰撞产生中性π介子，随后π介子衰变产生超高能伽马射线。这个超新星遗迹因此成为银河系中一个“拍电子伏特宇宙线加速器”候选体，为解开超高能宇宙线起源的世纪之谜打开了一个宝贵的窗口。
据介绍，西藏中日合作ASγ实验位于海拔4300米的西藏羊八井，始建于1989年，由中国科学院高能物理研究所、国家天文台等国内12个合作单位以及日本东京大学宇宙线研究所等16个日方合作单位参与。
(责编：王震、吕骞)
分享让更多人看到
推荐阅读 新发地市场货运司机：北京疫情防控新政带来便利 希望多拉快跑多挣钱 人民网北京3月16日电 （黄盛、李栋、李彤）3月16日凌晨1时，货车司机张军情载着27吨鲜玉米从海南一路北上，将货物送到了北京新发地批发市场。“我在河北廊坊的牛驼服务区等到零时。… 商务部：加大出口信用保险精准有效支持 促外贸稳中提质 人民网北京3月16日电 （赵竹青）据商务部网站消息，为推动高水平对外开放、国内外市场联通互促，近日，商务部与中国出口信用保险公司联合印发《关于进一步发挥出口信用保险作用 加快商务高质量发展的通知》。通知要求，各地商务主管部门、中信保公司各营业机构要立足新发展阶段，贯彻新发展理念，构建新发展格局，紧紧围绕新发展格局谋划开展工作。…
相关新闻
中国高海拔宇宙线观测站平方公里阵列投入科学运行
中国科学家积极参与推进人类对宇宙的认识
国家高能物理科学数据中心：为大科学装置研究提供“利器”
“不存在”的脉冲星
“悟空”号发布最新研究成果：首次精确绘制超高能宇宙线质子能谱
最强伽马射线暴！光子能量超此前纪录10倍
“慧眼”卫星成功进行X射线脉冲星导航在轨实验
探访中国锦屏地下实验室：这里，不仅在寻找暗物质
科学家发现迄今最高能量的宇宙伽马射线
探索微观粒子的“放大镜”不再受制于人
客户端下载
