中國「拉索」確認宇宙線源天體  孫自法

 記者7月31日從中國科學院高能物理研究所(高能所)獲悉,根據國家重大科技基礎設施高海拔宇宙線觀測站(英文縮寫LHAASO,中文昵稱「拉索」)觀測數據,科學家最新研究認證首個拍電子伏(PeV,1拍=1000萬億)伽馬射線變源,確認這個宇宙線的源天體,其宇宙線粒子能量至少達到30拍即3億億電子伏,遠超當前主流的理論預期。

 大科學裝置「拉索」此次發現最高能量的光子發自黑洞(或中子星)瘋狂吸噬大質量伴星吹出的強烈星風的過程,表明這個位於天鵝座非常特別的雙星系統(Cygnus X-3)是迄今能產生最高能量的粒子加速器,「拉索」觀測到的精確時變特徵、超高的伽馬射線能量及其能譜特徵共同確認了這個宇宙線的源天體。

 此項高能和粒子天體物理領域的重要研究成果,由中國科學院高能所、上海交通大學李政道研究所、中國科學院上海天文台等中外多家科研機構的科學家合作完成,相關論文近日在線發表於綜合性學術期刊《國家科學評論》。

 據「拉索」團隊介紹,「拉索」觀測到超高能(超過100萬億電子伏特)伽馬信號明顯的爆發現象,與在能量低100萬倍的GeV(1 GeV=10億電子伏特)波段上的觀測存在明顯的時間關聯:在GeV爆發期間,費米伽馬射線空間望遠鏡與「拉索」同時測到高顯著性的信號;而在GeV平靜期間,「拉索」則未觀測到顯著信號。

 此外,該超高能伽馬信號具有4.8小時的周期性,也同時被觀測到,清楚地顯現出雙星相互繞轉的軌道效應,由此將加速器定位於約3個太陽半徑大小的尺度之內,這是對宇宙中超高能量的粒子加速器最高的定位精度。

 「拉索」團隊表示,通過認證Cygnus X-3為首個具有時變特徵的超高能伽馬射線源,「拉索」已開啟超高能時域天文學的新領域,開闢了研究黑洞等緻密天體附近極端物理過程的新途徑。◇(中新社)