中日联合研究项目在西藏发现最高能伽马射线

西藏ASgamma实验是中日联合研究项目，它发现了从天体物理学来源观察到的最高能量的宇宙蟹状星云伽马射线。

该实验检测到范围从> 100兆电子伏特（TeV）到估计450兆电子伏特的伽马射线。以前，切伦科夫望远镜（HEGRA Cherenkov）观测到的最高伽马射线能量为75兆电子伏特。

研究人员认为，西藏ASgamma实验观测到的最有活力的伽马射线是由高能电子与宇宙微波背景辐射的相互作用产生的。

蟹状星云是金牛座中著名的超新星遗迹。公元1054年人类首次观测到这一非常明亮的超新星爆炸。

中国宋代的官方历史以及12世纪日本诗人都有人注意到这一现象。

在现代，使用各种类型的电磁波观察到了蟹状星云，包括无线电和光波，X射线和伽马射线。

西藏ASgamma实验自1990年以来一直在中国西藏运行，海拔4300米。2014年中日合作在现有的宇宙射线探测器下增加了新的切伦科夫望远镜型μ子探测器。这些地下μ子探测器能够抑制99.92％的宇宙射线背景噪声。最终，从蟹状星云中检测到24个高于100兆电子伏特的伽马射线候选物，具有低背景噪声。最高能量估计为450兆电子伏特。

西藏ASgamma实验

研究人员假设以下步骤产生非常高能伽马射线：（1）在星云中，电子在超新星之后的几百年内加速到PeV，即peta（一千万亿）电子伏特; （2）PeV级别电子与填充整个宇宙的宇宙微波背景辐射（CMBR）相互作用; （3）通过PeV电子将CMBR光子激升至450兆电子伏特。研究人员因此得出结论，蟹状星云现在是我们银河系迄今发现的最强大的天然电子加速器。

这项开创性工作为探索极端宇宙打开了一个新的高能量窗口。高于100兆电子伏特的伽马射线探测是了解极高能宇宙射线起源的关键。自1912年发现宇宙射线以来，这一直是一个谜。随着使用这个新窗口，我们期望识别我们银河系中宇宙射线的起源，即岩石，它可以加速宇宙射线到PeV能量。

这些地下μ子探测器可以抑制99.92％的宇宙射线背景噪声

西藏ASgamma实验联合发言人黄晶教授说：“这是向前迈出的第一步。它证明了我们的技术运作良好，能量高达几百兆电子伏特的伽马射线确实存在。我们的目标是识别我们的银河系中许多尚未发现并且应该产生最高能量宇宙射线的岩石。“