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收到“太空来信”后,中国高空宇宙线观测站“LHAASO”又有新发现!
11月16日,拉索公布的最新科学成果表明,黑洞与伴星相互作用形成的微类星体是强大的“粒子加速器”,可以将宇宙射线加速到高能“膝盖”或更高,为揭示黑洞在宇宙射线起源中的作用提供了重要的观测证据。
该研究由中国科学院高能物理研究所牵头的国际研究团队完成。这篇文章的成果发表在国际学术期刊《National Science Review》(英文版)和《Science Bulletin》(英文版)上。
什么是宇宙射线?
宇宙射线是来自太空的带电粒子,其主要成分是几个原子核。他们被称为传递宇宙主要事件的“使者”。然而,宇宙线,特别是高能和超高能宇宙线的起源始终是一个有待解开的谜团。
宇宙线的能谱(以粒子能量表示的宇宙线数量分布)存在重要的转折点。在大约 3 千万电子伏特时,宇宙射线的数量突然急剧减少。这个转折点被称为“膝盖”,因为它的形状类似于人类的膝盖。
Lasso首席科学家、中国科学院高能物理研究所院士曹震表示,迄今为止,科学家主要认为宇宙射线来自超新星遗迹,即大质量恒星爆炸后的残骸。然而,观测和理论都表明,将粒子加速到超出高能“膝盖”是很困难的。
我们如何寻找宇宙射线?
因为宇宙射线粒子带电,并且在磁场影响下“弯曲”。传播,不可能直接找到它们起源的天体。然而,当宇宙射线与星际介质碰撞时,产生的高能伽马射线不带电,可以在太空中保持“直线”。
“这些高能伽马射线就像宇宙线在银河系留下的一系列‘足迹’,通过它们,科学家可以推断出宇宙线加速源的位置,这是探索宇宙线起源的重要依据。”曹震说。
“拉索”做了什么?
“拉索”的发现是一个微类星体,一种宇宙中的特殊系统。-被直接证明。双星系统中的黑洞利用其强大的引力不断吞噬其伴星的物质。这样做时,一部分材料会以射流的形式释放出来。具有这种吸积和喷流的黑洞就是微类星体。
在这项研究中,Laso 从 fi 捕获了超高能伽马射线信号ve 微类星体首次出现。当与Raso精确测量的宇宙射线能谱结合时,研究人员发现产生这些伽马射线的粒子的能量位于宇宙射线能谱的“膝盖”区域。
“这表明银河系中存在多个‘粒子加速器’。微类星体的加速极限明显高于超新星遗迹,可以达到‘膝盖’能量阈值,有可能成为新的高能宇宙线来源。”曹震说。
作为以宇宙线观测研究为主要目标的国家重要科技基础设施,“LASO”的新发现不仅解决了长期困扰学术界的宇宙线“膝盖”形成问题。这是第一次观察到“膝盖”结构与特定类型的天文物体相关:黑洞喷流系统,开辟了新的途径有助于理解宇宙中的极端物理过程。
Lasso 深入参与科学事业并突破人类认知的界限,不断取得具有全球影响力的突破性成果。