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超1億億電子伏特！中國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上首次找到
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高能宇宙線從哪里來(lái)？這是一個(gè)世紀(jì)之謎。近日，我國(guó)高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”（LHAASO）的新發(fā)現(xiàn)，讓我們離解開這一謎題更近了一步。
2月26日，《科學(xué)通報(bào)》以封面文章的形式正式發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于高能宇宙線起源的重要成果。利用“拉索”的觀測(cè)數(shù)據(jù)，我國(guó)科研人員在天鵝座恒星形成區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)，在國(guó)際上首次找到能量高于1億億電子伏特的宇宙線的起源天體。
宇宙線是來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子，主要由質(zhì)子和多種元素的原子核組成。由于它攜帶著宇宙起源、天體演化、太陽(yáng)活動(dòng)及地球空間環(huán)境等重要科學(xué)信息，因此，研究宇宙線及其起源是探索宇宙的重要途徑。
此次，“拉索”在天鵝座恒星形成區(qū)發(fā)現(xiàn)的巨型超高能伽馬射線泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，就有多個(gè)能量超過1000萬(wàn)億電子伏的伽馬光子分布其中，能量最高達(dá)到2000萬(wàn)億電子伏。
“我們發(fā)現(xiàn)，位于巨型超高能伽馬射線泡中心附近的大質(zhì)量恒星星團(tuán)，最可能是高能宇宙線的起源天體。”論文共同通訊作者、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所副研究員李驄說(shuō)。
這個(gè)星團(tuán)由很多表面溫度超過35000攝氏度的恒星和表面溫度超過15000攝氏度的恒星組成。這些恒星的輻射強(qiáng)度是太陽(yáng)的百倍至百萬(wàn)倍，巨大的輻射壓將恒星表面物質(zhì)吹出，形成了強(qiáng)烈的星風(fēng)，速度可達(dá)每秒上千公里。星風(fēng)與周圍星際介質(zhì)的碰撞以及星風(fēng)之間的猛烈碰撞產(chǎn)生了強(qiáng)激波、強(qiáng)湍流的極端環(huán)境，成為強(qiáng)大的粒子加速器。
論文共同通訊作者、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所曹臻院士表示，這是迄今人們能夠認(rèn)證的第一個(gè)高能宇宙線加速源。隨著觀測(cè)時(shí)間的增加，“拉索”將可能探測(cè)到更多的千萬(wàn)億電子伏特乃至更高能量宇宙線的加速源，有望解決銀河系宇宙線起源之謎。
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