澳客
     
 
  您現在的位置:澳客 > 新聞動態 > 傳媒掃描 > 2021年
 
【經濟日報新聞客戶端】西藏ASγ實驗發現超澳客宇宙線加速候選天體
2021-03-05|文章来源:沈慧 |【
 

   

  近日,中日合作团队利用我国西藏羊八井ASγ实验阵列,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发射出超过100TeV(100万亿电子伏特)的伽马射线。这些伽马射线可能是被SNR G106.3+2.7中的激波加速到PeV(比地球上人造加速器的最澳客量高100倍)的宇宙射线与附近的分子云碰撞产生的。SNR G106.3+2.7因此成为银河系中第一个候选的“拍电子伏特宇宙线加速器”(“PeVatron”),为解开超澳客宇宙射线的起源之谜打开了重要窗口。相关观测结果于北京时间3月2日零时在《自然?天文》正式发表。

  自1912年發現宇宙射線以來,超澳客宇宙線的起源問題至今未解,是一個世紀之謎。將宇宙射線加速到PeV能量的天體源被稱爲“PeVatron”,並被認爲應該存在于銀河系中。但是,由于宇宙射線帶電荷,它們在傳播的過程中會受到銀河系磁場的偏轉,到達地球時的方向已經不再指向源頭了,因此無法通過宇宙線的方向來尋找“PeVatron”。

  幸運的是,宇宙射線在其源頭被加速後可能與附近的分子雲發生碰撞,産生中性π介子,隨後π介子衰變産生能量約爲母體宇宙射線能量十分之一的伽馬射線(這類伽馬射線被稱爲是“強子起源”)。由于伽馬射線不帶電荷,沿直線傳播,因此觀測到的伽馬射線到達方向就是該天體源方向,借此可以尋找“PeVatron”。

  據介紹,判斷一個天體源是否是宇宙線“PeVatron”,主要有三條判據:1)該天體源發出的伽馬射線能量超過100TeV;2)伽馬射線發射區與分子雲的位置一致;3)能夠排除超澳客伽馬射線産生于脈沖星及其風雲澳客電子的可能性,即排除“輕子起源”。

  此前,世界上还没有任何一个实验组找到同时满足以上三个条件的天体。美国的VERITAS成像切伦科夫望远镜在TeV能区和美国费米伽马射线空间望远镜在GeV能区都已观测到来自于SNR G106.3+2.7的伽马射线,但它们对100TeV以上能区的伽马射线观测灵敏度不够。最近美国的HAWC实验在40TeV-100TeV能区观测到伽马射线,但其观测到的100TeV伽马射线辐射区位置精度较低,不足以排除伽马射线的“轻子起源”。

  此次,中日合作团队通过有效时间2年的观测,测量到了来自SNR G106.3+2.7方向的超过100TeV的超澳客伽马射线,发现这些伽马射线的空间分布与附近分子云的分布比较接近,而与这个区域内存在的脉冲星及其风云关联较弱。对这些观测结果的一个合理解释是:质子在SNR G106.3+2.7附近被激波加速到PeV能区,然后与附近的分子云碰撞产生中性π介子,随后π介子衰变产生超澳客伽马射线。这样,G106.3+2.7就成为银河系中的一个“PeVatron”候选体,为解开超澳客宇宙线起源的世纪之谜打开了一个宝贵的窗口。

(源自经济日报新闻客户端 2021年3月5日版 原地址:https://proapi.jingjiribao.cn/detail.html?id=328679&user_id=129909&source=wechat_friend)


 
澳客    備案序號:京ICP備05002790號-1    文保網安備案號:110402500050
地址:北京市918信箱    郵編:100049    電話:86-10-88235008    Email:szdushijia@ihep.ac.cn