西藏羊八井试验立功 高能宇宙线源头证据找到

　　西藏羊八井试验立功 高能宇宙线源头证据找到

　　◎本报记者 陆成宽

　　破解高能宇宙线源头之谜，西藏线源迷信家取患上里程碑式突破！羊井宇宙

　　4月2日，试验记者从中国迷信院高能物理钻研所召开的立功往事宣告会患上悉，运用我国西藏羊八井的头证ASγ试验阵列，中日两国钻研职员审核到迄今为止最高能量的据找弥散伽马射线辐射，最高能量达957万亿电子伏特,西藏线源 挨近1拍电子伏特（1000万亿电子伏特）。这些超高能伽马射线的羊井宇宙倾向并无指向已经知的低能段伽马射线源，而是试验充斥扩散在银盘上。

　　这是立功国内上初次发现拍电子伏特宇宙线减速器（“PeVatron”）在河汉系中存在的证据。钻研下场被美国物理学会品评为钻研高能宇宙线源头“世纪之谜”的头证里程碑。

　　高能宇宙线从哪里来？这是据找一个世纪之谜，被美国国家钻研委员会列为21世纪11个最前沿的西藏线源迷信下场之一。

　　所谓宇宙线，羊井宇宙是试验指来自宇宙空间的高能粒子流，主要由质子以及其余原子核组成。个别低于多少个拍电子伏特能量的宇宙线被以为主要发生于河汉系内，而能将宇宙线减速到拍电子伏特能级的天体，被称为拍电子伏特宇宙线减速器。

　　凭证实际模子，超新星遗迹、恒星组成区以及河汉系中间的超大品质黑洞等都可能是候选的拍电子伏特宇宙线减速器。

　　可是，迄今为止并无任何一个拍电子伏特宇宙线减速器患上到审核证实。

　　“次若是由于宇宙射线带电荷，它们在转达的历程中会受到河汉系磁场的影响而爆发偏转，抵达地球时的倾向已经再也不指向源头了，无奈经由宇宙线的方始终追寻这种天体源。”中科院高能所钻研员黄晶说。

　　侥幸的是，宇宙射线在其源头被减速后，可能与临近的份子云爆发碰撞，发生中性π介子，随后π介子衰变发生能量约为母体宇宙射线能量颇为之一的伽马射线。由于伽马射线不带电荷，沿直线转达，因此审核到的伽马射线抵达倾向便是该天体源倾向，借此可能追寻拍电子伏特宇宙线减速器。

　　分说一个天体源是否为拍电子伏特宇宙线减速器，主要有三大凭证。“该天体源收回的伽马射线能量是否逾越100万亿电子伏特；伽马射线发射区与份子云的位置是否不同；可能清扫超高能伽马射线发生于脉冲星及其风波高能电子的可能性。”黄晶说。

　　这次ASγ试验在银盘上发现超高能弥散伽马射线，其能谱特色与拍电子伏特能级宇宙线以及河汉系份子云碰撞发生伽马射线的模子预言适宜，就像是拍电子伏特宇宙线减速器在河汉系内留下的一串串“足迹”，是拍电子伏特宇宙线减速器存在于河汉系的紧张证据。

　　3月2日，ASγ试验宣告了另一个相关的紧张钻研下场：初次发现超新星遗迹SNR G106.3+2.7倾向存在逾越100万亿电子伏特的伽马射线。这些伽马射线的能量及空间扩散特色表明，SNR G106.3+2.7是当初为止在河汉系中发现的最有可能的拍电子伏特宇宙线减速器候选天体。

　　黄晶展现，综合起来，ASγ试验的这两项紧张服从，分说从拍电子伏特宇宙线减速器的候选天体以及超高能弥散伽马射线在河汉系内的空间扩散服从表明，拍电子伏特宇宙线减速器在河汉系内存在。这一发现，朝着解开高能宇宙线源头的世纪之谜迈出了紧张一步。

　　2014年，ASγ试验团队在现有65000平方米宇宙线概况阵列下面，增设了实用面积3400平方米的立异型果真缪子水切伦科夫探测阵列，用于探测宇宙线与地球大气熏染发生的缪子。在本项使掷中，ASγ试验组综合运用地面以及果真探测器阵列的数据，将100万亿电子伏特以上的宇宙线布景噪声贬低到百万分之一，从而极大地后退了伽马射线探测的锐敏度。这是ASγ试验近些年来取患上系列严正发现的关键技术根基。

　　据介绍，西藏中日相助ASγ试验位于海拔4300米的西藏羊八井，始建于1989年，由中国迷信院高能物理钻研所、国家地舆台等国内12个相助单元以及日本东京大学宇宙线钻研所等16个日方相助单元退出。