LHAASO 发现巨型超高能伽马射线气泡 识别出第一个超级 PeVatron

大型高空空气簇射天文台(LHAASO)在天鹅座恒星形成区发现了巨大的超高能伽马射线气泡结构，这是首次发现能量高于10 Peta的宇宙射线起源。电子伏特(PeV)已被发现。该成果于2月26日以封面文章的形式发表在《科学通报》上。

该研究由中科院高能物理研究所曹震研究员领衔的LHAASO协作组完成。高传东博士、李聪博士、刘若愚教授和杨瑞智教授为该论文的共同通讯作者。

宇宙射线是来自外太空的带电粒子，主要由质子组成。宇宙线的起源是现代天体物理学最重要的前沿问题之一。过去几十年对宇宙射线的测量揭示了能谱(即宇宙射线丰度分布作为粒子能量的函数)在1 PeV左右的突破，这被称为宇宙射线能谱的“拐点”，因为其形状类似于膝关节。

科学家认为，能量低于“膝盖”的宇宙线源自银河系内的天体，而“膝盖”的存在也表明银河系内大部分宇宙线源加速质子的能量极限大约是几个PeV。然而，“膝盖”区域的宇宙射线起源仍然是一个未解之谜，也是近年来宇宙射线研究中最令人感兴趣的话题之一。

LHAASO在天鹅座恒星形成区发现巨型超高能伽马射线气泡结构，结构内部存在超过1PeV的多个光子，最高能量达到2.5PeV，表明超级宇宙射线加速器的存在气泡内部不断加速能量高达20PeV的高能宇宙射线粒子，并将其注入星际空间。