中新網(wǎng)北京11月16日電 (記者 孫自法)中國大科學(xué)裝置高海拔宇宙線觀測站(英文縮寫LHAASO，中文昵稱“拉索”)觀測發(fā)現(xiàn)兩項(xiàng)具有里程碑意義的科學(xué)成果11月16日在北京發(fā)布，國際同行專家通過視頻點(diǎn)評稱，“拉索”新成果標(biāo)志著銀河系高能天體物理研究新紀(jì)元的開啟。
當(dāng)天發(fā)布的“拉索”觀測研究成果，一是黑洞吸積驅(qū)動(dòng)的微類星體是銀河系中強(qiáng)大的粒子加速器，能夠?qū)①|(zhì)子加速至拍電子伏能段；二是宇宙線質(zhì)子能譜“膝”區(qū)顯現(xiàn)超出預(yù)期的高能組分，黑洞正是其最可能的候選源天體。兩項(xiàng)成果論文已分別在學(xué)術(shù)期刊《國家科學(xué)評論》(英文版)與《科學(xué)通報(bào)》(英文版)發(fā)表。
“拉索”破解宇宙線“膝”形成之謎新聞發(fā)布會(huì)在北京舉行，國際同行專家視頻點(diǎn)評成果。中新網(wǎng)記者 孫自法 攝美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校教授、冰立方中微子(IceCube)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人弗朗西斯·哈爾岑(Francis Halzen)祝賀“拉索”團(tuán)隊(duì)同時(shí)發(fā)表兩篇重量級論文，認(rèn)為新成果為理解銀河系宇宙線的起源這個(gè)懸而未決的重大謎題帶來了根本性的新認(rèn)識。
他說，第一篇論文以前所未有的精細(xì)度測量了宇宙線質(zhì)子的能譜，測量覆蓋能譜中非常關(guān)鍵的能區(qū)，即所謂宇宙線“膝”區(qū)。這些質(zhì)子究竟在何處、以何種方式被加速，至今仍是一個(gè)未解之謎。
第二篇論文有力推動(dòng)將微類星體視為“膝”區(qū)宇宙線可靠加速源的研究。這類黑洞會(huì)噴射出兩股噴流，形態(tài)上與在其他星系中看到的、環(huán)繞超大質(zhì)量黑洞的更大尺度的噴流非常相似。
弗朗西斯·哈爾岑認(rèn)為，微類星體必定會(huì)產(chǎn)生中微子，最終無論是通過冰立方中微子，還是通過中國正在規(guī)劃的大型探測項(xiàng)目，“我們都將能確認(rèn)它們作為宇宙線加速器的角色”。
“拉索”科學(xué)成果發(fā)布會(huì)海報(bào)。中國科學(xué)院高能所 供圖西班牙巴塞羅那大學(xué)教授、高能天體物理學(xué)家何塞普·馬里亞·帕雷德斯(Josep Maria Paredes)指出，“拉索”對北半球的微類星體進(jìn)行搜尋，并在12個(gè)源中成功探測到5個(gè)，如此高的探測比例表明，目前發(fā)現(xiàn)的這5個(gè)系統(tǒng)僅僅是一個(gè)更龐大群體的冰山一角，預(yù)計(jì)在不久的將來，還會(huì)發(fā)現(xiàn)更多這樣的天體。
“拉索”新發(fā)現(xiàn)的核心意義在于，它證實(shí)了微類星體是效率極高的粒子加速器，能將粒子加速到1拍電子伏(PeV，1PeV=1000萬億電子伏)的能量，從而對銀河系宇宙線在“膝”區(qū)附近的成分做出貢獻(xiàn)。這也說明微類星體同樣可能在產(chǎn)生能量超過拍電子伏的宇宙線中扮演重要角色。
他表示，“拉索”新成果標(biāo)志著銀河系高能天體物理研究新紀(jì)元的開啟，它將微類星體確立為重要的拍電子伏宇宙線源，并為了解黑洞核心或噴流中的加速過程提供珍貴線索。“由此獲得的知識，甚至可以應(yīng)用到類星體的研究中，盡管那里高能光子的吸收效應(yīng)要嚴(yán)重得多”。
何塞普·馬里亞·帕雷德斯稱，未來利用“拉索”觀測微類星體，與多波段天文設(shè)施進(jìn)行協(xié)同聯(lián)合觀測至關(guān)重要，這將幫助最終闡明，究竟是何種物理機(jī)制在負(fù)責(zé)加速這些能量極高的粒子。(完)