中國科學院高能物理研究所17日公佈，國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）”記錄到1400萬億電子伏特（1.4PeV）的伽馬光子，這是人類迄今觀測到的最高能量光子，有助於進一步解開宇宙線的奧秘。

高海拔宇宙線觀測站觀測示意圖（中科院高能物理研究所供圖）

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問題。以往觀測尚未發現銀河系內有將宇宙線加速到1PeV以上的天體。今年4月初，中科院高能物理研究所曾公佈，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。

中科院高能物理研究所研究員曹臻介紹，其團隊此次發現能量超過1PeV的光子，來自天鵝座內非常活躍的恆星形成區，此外還發現12個穩定伽馬射線源，輻射能量一直延伸到1PeV附近。

“這表明銀河系內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難題邁出了重要一步。”曹臻說。

據介紹，此次發現表明，年輕的大質量星團、超新星遺跡、脈衝星風雲等，是銀河系超高能宇宙線起源的最佳候選天體。同時，此次發現也要求科學家重新認識銀河系高能粒子的產生、傳播機制，探索極端天體現象及其相關的物理過程，並在極端條件下檢驗基本物理規律。

高海拔宇宙線觀測站位於四川省稻城縣海拔4410米的海子山，目前仍在建設中。這次報導的成果是基於已經建成的1/2規模探測裝置，在2020年內11個月的觀測數據。研究成果17日在國際知名學術期刊《自然》發表。