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西藏ASγ实验首次发现PeV能量宇宙线源广泛存在于银河系的证据

文章来源:中国科学院高能物理研究所

更新时间:2021-04-02 16:59

       北京时间2021年4月2日下午14:00在中国科学院高能物理研究所召开了“西藏ASγ实验首次发现PeV能量宇宙线源广泛存在于银河系的证据”新闻发布会,ASγ实验日本合作者同时(东京时间4月2日15:00)进行了新闻发布。由高能所主持的中日合作“西藏羊八井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957TeV,接近1PeV (1000万亿电子伏特),率先叩响了PeV伽马天文观测的大门。这些超高能伽马射线的方向并没有指向已知的伽马射线源,而是在银盘上弥散分布(见图1),这是银河系中广泛存在PeV宇宙线加速器(“PeVatron”)的重要观测证据,是解决高能宇宙线起源“世纪之谜”的重要里程碑。相关结果以 “First Detection of sub-PeV Diffuse Gamma Rays from the Galactic Disk: Evidence for Ubiquitous Galactic Cosmic Rays beyond PeV Energies”为题,将于2021年 4月5日在美国《物理评论快报》(Physics Review Letters,)上正式发表,并被作为高亮点论文加以推荐。北京时间4月3日凌晨,美国物理学会(APS)将在美国主持召开国际新闻发布会。
图1: 西藏ASγ实验团队观测到的超高能弥散伽马射线事例在银道坐标系下的分布。这些超高能弥散伽马射线的能量在 400 TeV到 1 PeV 之间,表现出向银盘(图中水平中线)集中分布的特点。灰色阴影区域是ASγ实验无法观测的区域。背景色轮廓显示了银河系坐标中氢原子的分布

        西藏中日合作ASγ实验始建于1989年,由中科院高能物理研究所、中科院国家天文台等国内12个合作单位以及日本东京大学宇宙线研究所等16个日方合作单位组成。此次发布的科学成果是继2019年ASγ实验“在蟹状星云中探测到当时能量最高的光子”后的又一个重大发现。国家高能物理科学数据中心长期以来服务于西藏ASγ实验。实验所产生的全部数据均汇交在国家高能物理科学数据中心,包括原始数据、模拟数据和重建数据,且总数据存储量达到520TB。数据中心为ASγ实验提供数据处理和科学计算服务,为科学发现提供支撑。