高能宇宙线来自哪里？

这是自宇宙线发现以来

跨越了整整一个世纪的未解之谜

而最近

位于四川省甘孜州稻城县

海拔4410米的海子山上的

高海拔宇宙线观测站发现的最新成果

让人们离解开这个世纪之谜

又进一步

据了解，高海拔宇宙线观测站尚在建设中，此次报道的成果是基于已经建成的1/2规模探测装置、2020年内11个月的观测数据。科学家们发现了能量1.4拍电子伏的光子，来自天鹅座内非常活跃的恒星形成区。还发现了12个稳定伽马射线源，能量一直延伸到1拍电子伏附近，这是位于LHAASO视场内银河系内最明亮的一批伽马射线源，测到的伽马光子信号高于周围背景7倍标准偏差以上，源的位置测量精度优于0.3°。

“这次观测积累的数据还很有限，但所有能被LHAASO观测到的源，它们都具有0.1拍电子伏以上的伽马辐射，也叫‘超高能伽马辐射'。”中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心研究员、国家重大科技基础设施LHAASO项目经理兼首席科学家曹臻表示。这表明银河系内遍布拍电子伏加速器，而人类在地球上建造的最大加速器（欧洲核子研究中心的大型强子对撞机LHC）只能将粒子加速到0.01拍电子伏。

银河系内的宇宙线加速器存在能量极限是个“常识”，过去预言的极限就在0.1拍电子伏附近，从而预言的伽马射线能谱在0.1拍电子伏以上有“截断”现象。LHAASO的发现完全突破了这个“极限”，大多数源没有截断。

这些发现开启 “超高能伽马天文”观测时代，表明以天鹅座恒星形成区、蟹状星云等为代表的非热辐射天体，即年轻的大质量星团、超新星遗迹、脉冲星风云等是银河系超高能宇宙线起源的最佳候选天体，有助于破解宇宙线起源这个“世纪之谜”。

科学家们也需要重新认识银河系高能粒子的产生、传播机制，探索极端天体现象及其相关的物理过程并在极端条件下检验基本物理规律。

曹臻表示，LHAASO此次科学成果发现在宇宙线起源的研究进程上具有里程碑意义，其科学突破在于：

“此次研究成果突破了当前流行的理论模型。”他说。理论认为拍电子伏特（PeV）能量的宇宙线在加速源区与周围气体作用下可以产生0.1PeV的伽马射线，探测超过0.1PeV的伽马射线是寻找和认证PeV宇宙线源的主要手段之一。而之前国际上主流探测器工作在0.1PeV能量以下，无法确认PeV宇宙线加速源的存在。

LHAASO发现了银河系内大量存在的PeV宇宙加速源，它们都是超高能宇宙线源的候选者，这就向着解决宇宙线起源这一科学难题迈出了至关重要的一步。