重大发现！我国科学家探测到迄今最高能量光子，来自天鹅座方向

昨天，2021年5月17日，中国科学院高能物理研究所、施普林格·自然出版机构在北京联合发布了一个重磅消息：

中国国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站（LHAASO）在银河系内发现大量超高能宇宙加速器，并记录到能量达1.4拍电子伏特（PeV）的伽马光子，这是人类迄今为止观测到的最高能量光子，突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，开启了超高能伽马天文学的时代。相关研究成果已发表在国际知名学术期刊《自然》。

LHAASO是世界上最大的高海拔宇宙线观测装置，位于四川省稻城县海拔4410米的海子山，目前尚在建设中。本次研究成果基于LHAASO已经建成的1/2规模探测装置在2020年内11个月的观测数据。

相信很多吃瓜群众对这项新发现看得一脸懵逼，脑海里不禁冒出很多小问号，下面就为大家做个通俗的讲解。

要弄明白这项发现，首先还得提及一个老生常谈的问题——电磁波谱。

人类目前对宇宙的认识，主要来自于对电磁波的探测。电磁波跨越非常宽广的频谱，从低频率到高频率，大致可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。人类肉眼能够感知的可见光只占据电磁波非常狭窄的一部分，波长大约在380至780nm之间。

电磁波频率越高，对应的波长越短，光子能量越高，显然伽马射线是光子能量最高的电磁波。

在伽马射线中，光子还会根据能量不同分三六九等。其中，能量超过0.1拍电子伏特的光子被称为超高能伽马光子，简直就是“光上光”。注：1拍电子伏特，即1PeV=1000万亿电子伏特。

对人类目前的认知而言，超高能伽马光子只可能源自高能天体物理现象。某些极端的天体物理环境会像粒子加速器一般制造出超高能伽马光子，因而被形象地称为超高能宇宙加速器。

在LHAASO的最新观测中，我国科学家出乎意料地发现了12个稳定伽马射线源，它们都具有超高能光子辐射，并且都稳定地延伸到PeV附近。简而言之就是，发现了12个超高能宇宙加速器。

不仅如此，LHAASO还记录到一个能量高达1.4PeV的伽马光子，来自天鹅座方向，这是人类迄今为止发现的最高能量光子。

天鹅座方向存在一片著名的恒星形成区，这里分布着多个大质量恒星团，轰轰烈烈地上演着恒星的生死轮回，从而形成极端的天体物理环境。

这是一项颠覆人类传统认知的发现，打破当前理论模型预测，表明银河系内普遍存在能够将粒子能量加速到超过1PeV的宇宙加速器，同时还有助于天文学家解决宇宙射线起源之谜。

更重要的是，这项发现开启了高能伽马天文学时代。要知道，超高能伽马射线数量极少，容易淹没在巨大的宇宙线背景中，探测起来异常困难。直到2019年，人类才探测到首个具有超高能伽马射线辐射的天体。而现在，仅基于1/2规模的LHAASO不到1年的观测数据，就一口气发现了12个超高能宇宙加速器。

随着LHAASO的不断完善，我们必将迎来更多重大发现，未来可期！