記者日前從中國科學(xué)院高能物理研究所獲悉，中日合作團隊利用我國西藏羊八井ASγ實驗陣列，發(fā)現(xiàn)超高能宇宙線加速候選天體。這一發(fā)現(xiàn)為解開超高能宇宙線的起源之謎打開了重要窗口，相關(guān)觀測結(jié)果近日在《自然·天文》發(fā)表。

　　對超高能宇宙線來源的探索，一直是困擾科學(xué)家們的難題。由于宇宙線帶電荷，在傳播過程中會受到銀河系磁場影響發(fā)生偏轉(zhuǎn)，到達地球時方向已經(jīng)不再指向源頭。因此，無法通過宇宙線的方向?qū)ふ移湓搭^，超高能宇宙線的起源問題也成了一個謎。

　　不過，宇宙線在其源頭被加速后可能與附近的分子云發(fā)生碰撞，產(chǎn)生中性π介子，隨后π介子衰變產(chǎn)生伽馬射線。由于伽馬射線不帶電荷，沿直線傳播，因此觀測到的伽馬射線到達方向就是該天體源方向。這為尋找超高能宇宙線的起源帶來了希望。但由于對伽馬射線觀測的靈敏度、精度不足，此前世界上還沒有任何一個實驗組找到滿足條件的天體。

　　此次，科學(xué)家通過有效時間長達2年的觀測，測量到了來自超新星遺跡G106.3+2.7方向的超過100萬億電子伏特的超高能伽馬射線，這些伽馬射線可能是被超新星遺跡 G106.3+2.7中的激波加速到PeV（比地球上人造加速器的最高能量高100倍）的宇宙線與附近的分子云碰撞產(chǎn)生的。超新星遺跡 G106.3+2.7因此成為銀河系中一個候選的“拍電子伏特宇宙線加速器”，為解開超高能宇宙線起源的世紀(jì)之謎打開一個寶貴窗口。

　　ASγ實驗陣列位于海拔4300米的西藏羊八井。2014年，中日合作ASγ實驗團隊在原有的宇宙線表面陣列的地下增設(shè)了占地4500平方米的創(chuàng)新型地下繆子水切倫科夫探測器，可排除99.92%的宇宙線背景噪聲，從而大大提高了探測伽馬射線的靈敏度。

　　作為西藏羊八井ASγ實驗的后續(xù)項目，我國正在四川稻城建設(shè)觀測能量范圍更大、靈敏度更高的高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO），有望把宇宙線物理和超高能伽馬射線天文研究推進到一個新高度。（徐鵬航）