5 月 17 日訊息 從中科院高能所獲悉，國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）”在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器，並記錄到最高 1.4 拍電子伏伽馬光子（拍 = 千萬億），這是人類觀測到的最高能量光子，改變了人類對銀河系的傳統認知，開啟“超高能伽馬天文學”時代。

瞭解到，這些發現於 2021 年 5 月 17 日發表在《Nature》（《自然》）。該研究工作由中國科學院高能物理研究所牽頭的 LHAASO 國際合作組完成。

據介紹，高海拔宇宙線觀測站尚在建設中，這次報道的成果是基於已經建成的 1/2 規模探測裝置，在 2020 年內 11 個月的觀測資料。科學家發現最高能量的光子來自天鵝座內非常活躍的恆星形成區，還發現了 12 個穩定伽馬射線源，光子能量一直延伸到 1 拍電子伏附近，這是位於 LHAASO 視場內最明亮的一批銀河系伽馬射線源，測到的伽馬光子訊號高於背景 7 倍標準偏差以上，源的位置測量精度優於 0.3°。雖然這次使用的資料還很有限，但所有能被 LHAASO 觀測到的源，它們都具有 0.1 拍電子伏以上的伽馬輻射，也叫“超高能伽馬輻射”。這表明銀河系內遍佈拍電子伏加速器，而人類在地球上建造的最大加速器（歐洲核子研究中心的 LHC）只能將粒子加速到 0.01 拍電子伏。銀河系內的宇宙線加速器存在能量極限是個“常識”，過去預言的極限就在拍電子伏附近，從而預言的伽馬射線能譜在 0.1 拍電子伏附近會有“截斷”現象，LHAASO 的結果完全突破了這個“極限”。這些發現開啟了“超高能伽馬天文”觀測時代，表明年輕的大質量星團、超新星遺蹟、脈衝星風雲等是銀河系內加速超高能宇宙線的最佳候選天體，有助於破解宇宙線起源這個“世紀之謎”。

LHAASO 的結果表明，科學家們需要重新認識銀河系高能粒子的產生、傳播機制，進一步研究極端天體現象及其相關的物理過程，並在極端條件下檢驗基本物理規律。