中國科學(xué)院高能物理研究所牽頭的國際合作組依托國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）”，在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)12個超高能宇宙線加速器，并記錄到能量達1.4 PeV電子伏（PeV=千萬億）的伽馬光子，這是人類迄今觀測到的最高能量光子，突破了人類對銀河系粒子加速的傳統(tǒng)認(rèn)知，揭示了銀河系內(nèi)普遍存在能夠把粒子加速到超過1PeV的宇宙線加速器，開啟了“超高能伽馬天文”觀測時代。相關(guān)研究成果2021年5月17日發(fā)表于《自然》。

   宇宙線是來自宇宙空間的高能粒子流，其起源是一個前沿科學(xué)問題。以往觀測尚未發(fā)現(xiàn)銀河系內(nèi)有將宇宙線加速到1PeV以上的天體。2021年4月初，高能物理所曾公布，西藏ASγ實驗觀測到最高能量達957萬億電子伏特的超高能伽馬射線，非常接近1PeV。相比之下，人類在地球上建造的最大加速器只能將粒子加速到0.01PeV。

   高能物理所團隊此次發(fā)現(xiàn)的能量超過1PeV的光子，來自天鵝座內(nèi)非常活躍的恒星形成區(qū)，此外還發(fā)現(xiàn)12個穩(wěn)定伽馬射線源，輻射能量一直延伸到1PeV附近。研究人員介紹，這表明銀河系內(nèi)大量存在可將宇宙線加速到1PeV的“拍電子伏特宇宙線加速器（PeVatron）”，它們都是超高能宇宙線源的候選者，這就向著解決宇宙線起源這一科學(xué)難題邁出了重要一步。

   據(jù)介紹，此次發(fā)現(xiàn)表明，年輕的大質(zhì)量星團、超新星遺跡、脈沖星風(fēng)云等，是銀河系超高能宇宙線起源的最佳候選天體。同時，此次發(fā)現(xiàn)也要求科學(xué)家重新認(rèn)識銀河系高能粒子的產(chǎn)生、傳播機制，探索極端天體現(xiàn)象及其相關(guān)的物理過程，并在極端條件下檢驗基本物理規(guī)律。

   LHAASO由中科院和四川省人民政府共建，中科院成都分院與高能物理所聯(lián)合承擔(dān)，建設(shè)周期4年，總投資約12億元。觀測站位于四川省稻城縣海子山，占地1.3平方公里，平均海拔4410米，其核心科學(xué)目標(biāo)是探索高能宇宙線起源以及相關(guān)的宇宙演化、高能天體演化和暗物質(zhì)的研究�！�