在四川稻城海子山海拔4410米的高原上，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“拉索”（LHAASO）近日取得一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)。

從天府宇宙線研究中心獲悉，科研團(tuán)隊(duì)首次探測(cè)到來(lái)自銀河系內(nèi)伽馬射線雙星LS I +61° 303的超高能（>100 TeV，即100萬(wàn)億電子伏特）伽馬射線信號(hào)，為破解困擾人類(lèi)已久的宇宙線起源謎題，打開(kāi)了全新窗口。

刷新紀(jì)錄

“拉索”在銀河系捕獲新的超級(jí)粒子加速器

宇宙線是來(lái)自外太空的高能粒子，被稱(chēng)為傳遞宇宙大事件的“信使”，其起源被稱(chēng)為“世紀(jì)謎題”。尋找能夠?qū)⒘Ｗ蛹铀俚脚碾娮臃兀≒eV，1000萬(wàn)億電子伏特）級(jí)別的極端天體，是破解宇宙線起源的關(guān)鍵之一。

由一顆大質(zhì)量恒星和一顆致密星（如中子星或恒星級(jí)黑洞）組成的“伽馬射線雙星”，是潛在的宇宙線加速源。作為一顆經(jīng)典的伽馬射線雙星，LS I +61° 303自上世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，一直被天文學(xué)家反復(fù)觀測(cè)。此前人類(lèi)對(duì)它的觀測(cè)最高能量?jī)H覆蓋至10 TeV左右，是否存在更高能段的輻射一直是個(gè)謎。

坐落于四川稻城的高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO，拉索），是世界上海拔最高、規(guī)模最大、靈敏度最強(qiáng)的宇宙射線探測(cè)裝置，擁有不受天氣、晝夜、月亮影響的全天候運(yùn)行能力。

此次科研突破，正是利用了“拉索”的超高靈敏度和寬能段覆蓋優(yōu)勢(shì)，首次將LS I +61° 303的觀測(cè)能譜推至200 TeV，認(rèn)證了其為超高能伽馬射線雙星。

科研人員介紹，他們把收集到的高能光子一個(gè)個(gè)“攢下來(lái)”，并把它們標(biāo)記到雙星軌道的不同位置上，從而勾勒出在不同軌道位置（相位）上的光子流量分布，最終完成了這項(xiàng)突破性天文觀測(cè)。

還有新發(fā)現(xiàn)

揭開(kāi)雙星系統(tǒng)運(yùn)行奧秘

除此之外，研究團(tuán)隊(duì)還收獲重要意外成果：研究發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)的輻射流強(qiáng)會(huì)隨著其約26.5天的軌道周期發(fā)生變化，且這種“軌道調(diào)制”特征具有明顯的能量依賴(lài)性。這一現(xiàn)象揭示了雙星系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜的物理過(guò)程。

科研團(tuán)隊(duì)探測(cè)到的>100 TeV光子強(qiáng)烈暗示，在系統(tǒng)軌道的特定階段，可能是高能質(zhì)子（強(qiáng)子）克服了重重阻礙，撞擊周?chē)旅艿暮阈秋L(fēng)物質(zhì)，從而產(chǎn)生了這些超高能伽馬射線。

這一發(fā)現(xiàn)不僅為L(zhǎng)S I +61° 303這類(lèi)系統(tǒng)作為潛在的PeVatron提供了關(guān)鍵證據(jù)，也為極端物理環(huán)境下的粒子加速和輻射模型提供了新的觀測(cè)約束，同時(shí)為未來(lái)的多信使天文學(xué)研究提供了新方向。

隨著“拉索”的持續(xù)運(yùn)行

未來(lái)還將有更多新發(fā)現(xiàn)