研究進(jìn)展

高能物理所近期在粒子天體物理研究中取得一批突破性成果

日期: 2021-06-21

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  經(jīng)過多年發(fā)展,高能物理所依托正在建設(shè)的高海拔宇宙線觀測(cè)站(LHAASO)、已在軌運(yùn)行四年的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(慧眼)衛(wèi)星和中日合作羊八井廣延大氣簇射伽馬射線探測(cè)實(shí)驗(yàn)(ASγ)等大型科學(xué)探測(cè)設(shè)施,近期在粒子天體物理研究中取得了一批突破性成果。

  一、LHAASO發(fā)現(xiàn)最高能量光子,開啟“超高能伽馬天文學(xué)”時(shí)代。高能物理所牽頭的國(guó)際合作組在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)12個(gè)超高能伽馬射線源,探測(cè)到的最高光子能量達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的1.4×1015電子伏(PeV),開啟了“超高能伽馬天文學(xué)”時(shí)代,對(duì)于重新認(rèn)識(shí)銀河系高能粒子的產(chǎn)生、傳播機(jī)制并在極端條件下檢驗(yàn)基本物理規(guī)律具有深遠(yuǎn)的意義,有助于破解宇宙線起源這個(gè)“世紀(jì)之謎”。論文在《自然》發(fā)表。論文鏈接。 

  二、ASγ實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn) PeV 能量宇宙線源存在于銀河系的證據(jù)。ASγ合作組宣布首次發(fā)現(xiàn)銀河系內(nèi)大質(zhì)量恒星爆炸形成的超新星遺跡SNR G106.3+2.7方向存在超過100萬億電子伏的伽馬射線,這些伽馬射線的能量及空間分布特征表明SNR G106.3+2.7是目前為止在銀河系中發(fā)現(xiàn)的能將質(zhì)子加速到千萬億電子伏的最可能的候選天體。論文在《自然·天文學(xué)》發(fā)表。論文鏈接。 

  三、慧眼衛(wèi)星取得一批突破性成果。高能物理所牽頭的國(guó)際合作組發(fā)現(xiàn)首個(gè)跟神秘的快速射電暴相關(guān)聯(lián)的X射線暴,確認(rèn)其來自銀河系內(nèi)的磁星SGR J1935+2154,并在國(guó)際上首先證認(rèn)該X射線暴包含的兩個(gè)X射線脈沖是快速射電暴的高能對(duì)應(yīng)體。這一發(fā)現(xiàn),與國(guó)際上其它望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)一起,證明快速射電暴可以起源于磁星爆發(fā),破解了快速射電暴的起源之謎,并為理解快速射電暴的輻射機(jī)制和磁星的爆發(fā)機(jī)制提供了至關(guān)重要的數(shù)據(jù)。論文在《自然·天文學(xué)》發(fā)表。論文鏈接。 

  此前,慧眼衛(wèi)星已經(jīng)連續(xù)發(fā)布了多項(xiàng)重大科學(xué)成果,包括直接測(cè)量到宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)、發(fā)現(xiàn)距離黑洞最近的相對(duì)論噴流以及高速逃離黑洞的高溫等離子體,并且高精度實(shí)現(xiàn)了X射線脈沖星導(dǎo)航在軌驗(yàn)證等。 

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