2021年5月17日,中國(guó)高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉鎖”(LHAASO)國(guó)際合作組在北京宣布,LHAASO在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器,并記錄到1.4拍電子伏的伽馬光子(拍=千萬(wàn)億),這是人類觀測(cè)到的最高能量光子,突破了人類對(duì)銀河系粒子加速的傳統(tǒng)認(rèn)知,開(kāi)啟了“超高能伽馬天文學(xué)”的時(shí)代。
“拉鎖”是以宇宙線觀測(cè)研究為核心的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,也是世界上最大的高海拔宇宙線觀測(cè)裝置,位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山,占地面積約1.36平方公里,是由5195個(gè)電磁粒子探測(cè)器和1188個(gè)繆子探測(cè)器組成的一平方公里地面簇射粒子陣列(簡(jiǎn)稱KM2A)、78000平方米水切倫科夫探測(cè)器、18臺(tái)廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡交錯(cuò)排布組成的復(fù)合陣列。
“拉鎖”的核心科學(xué)目標(biāo)是探索高能宇宙線起源以及相關(guān)的宇宙演化和高能天體活動(dòng),并尋找暗物質(zhì);廣泛搜索宇宙中尤其是銀河系內(nèi)部的伽馬射線源,精確測(cè)量它們從低于1TeV(1萬(wàn)億電子伏,也叫“太電子伏”)到超過(guò)1PeV(1000萬(wàn)億電子伏,也叫“拍電子伏”)的寬廣能量范圍內(nèi)的能譜;測(cè)量更高能量的彌散宇宙線的成分與能譜,揭示宇宙線加速和傳播的規(guī)律,探索新物理前沿。
科學(xué)家利用“拉索”已經(jīng)建成的1/2規(guī)模探測(cè)裝置11個(gè)月的觀測(cè)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了12個(gè)穩(wěn)定伽馬射線源,它們都具有超高能光子輻射,并且都穩(wěn)定地延伸到PeV附近,甚至探測(cè)到迄今人類從未見(jiàn)過(guò)的1.4PeV的最高能量伽馬光子。
此前,銀河系內(nèi)的宇宙線加速源存在能量極限是個(gè)“常識(shí)”,過(guò)去預(yù)言的極限就在1PeV附近,導(dǎo)致伽馬射線能譜在0.1PeV以上有“截?cái)唷爆F(xiàn)象?!袄鳌钡陌l(fā)現(xiàn)完全突破了這個(gè)“極限”,確定了銀河系宇宙線加速源不存在PeV以下的加速極限。