最新发现！解开宇宙线起源之谜更进一步

据媒体报道，近日，中日合作西藏 ASγ实验观测到迄今为止最高能量的弥散伽马射线辐射，最高能量达 957 TeV, 接近 1PeV (1000万亿电子伏特)；这些超高能伽马射线的方向并没有指向已知的低能段伽马射线源，而是弥漫分布在银盘（银河系在天空的投影）上。

这是国际上首次发现拍电子伏特宇宙线加速器（“PeVatron”）在银河系中存在的证据。该结果被美国物理学会（APS）评论为研究高能宇宙线起源“世纪之谜”的里程碑。

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流，主要由质子和其他原子核组成。通常低于几个 PeV能量的宇宙线被认为主要产生于银河系内，而能将宇宙线加速到 PeV 能量的天体也被称为是“拍电子伏特宇宙线加速器”。

根据理论模型，超新星遗迹、恒星形成区和银河系中心的超大质量黑洞等是候选的“PeVatrons”，但迄今为止并没有任何一个“PeVatrons”得到观测证实，其主要困难在于，带电的高能宇宙线粒子在银河系传播的过程中其运动方向会被磁场偏转，无法通过直接探测搜寻其源头方向。

高能宇宙线在传播过程中与星际介质碰撞可以产生能量约为宇宙线母粒子能量十分之一的高能伽马射线；高能伽马射线不带电，沿直线传播。

这次ASγ实验在银盘上发现超高能弥散伽马射线，其能谱特征与PeV能量宇宙线和银河系分子云碰撞产生伽马射线的模型预言相符，就像是 “PeVatron” 在银河系内留下的一串串“足迹”，是“PeVatron”存在于银河系的重要证据。

值得一提的是，今年3月2日，ASγ实验组发现的SNR G106.3+2.7是银河系中目前最强的一个候选“拍电子伏特宇宙线加速器”(“PeVatron”)。它的发现为解开超高能宇宙射线的起源之谜打开了重要窗口。