录制伽马射线在充满活力的阴霾中沐浴银河系

超高能伽马射线分布

超高能量漫射伽马光线(黄点)沿银河系分布。背景颜色轮廓显示了银河系坐标中的原子氢分布。灰色阴影区域表示视野之外的内容。信用:heasarc / lambda / nasa / gfsc

几十年的狩猎检测了我们的银河系中宇宙雷超级基卡炉的足迹。

西藏的巨大望远镜综合体捕获了第一个超高能源伽马光线的证据银河系。调查结果提供了证明未被发现的繁荣加速器搅拌宇宙射线,这些宇宙射线漂浮在我们的银河系上持续数百万年。该研究发表于期刊物理评论信

“我们发现了沿银河系的23个超高能源宇宙伽玛光线,”东京大学的同志川康川康州Kazumasa Kawata说。“它们之间的最高能量达到了世界纪录:几乎是一个Petaelectron伏特。”

这是比任何已知的宇宙射线诱导的伽马射线或任何粒子人类加速在地球上的最先进的实验室中的三个数量级。

自1990年以来,来自中国和日本的数十名研究人员为难以捉摸的高能量宇宙伽玛光线捕猎。西藏ASγ合作在藏高高原上使用近70,000平方米的地面阵列和地下μ子探测器进行了发现,坐在海拔超过14,000英尺。

“科学家认为高能量伽玛射线可以通过在银河系中的最强大的银河系源和星际气体中逃离的高能量宇宙射线之间的核互动来生产,”高能物理研究所,中文科学院。

陈鼎于国家天文观测者,中国科学院,另一个同志,补充说:“漫射伽马光线的检测以上100个Teraelectron伏特是理解非常高能量宇宙射线的起源的关键,这是一个谜自1912年的发现以来。“

气球实验首先识别宇宙射线,揭示它们是地球上辐射的关键来源。宇宙射线是高度充满活力的颗粒,主要是质子,横跨空间。数百万这些颗粒每天都通过您的身体。(他们被认为无害。)

但宇宙射线来自哪里?

“我们与宇宙射线苗一起生活,虽然我们通常对他们不敏感,”Kawata说。“想想这些宇宙光线是如何生产和加速的地方以及如何加速,一路走到地球?”不是一个幻想吗?“

一种流行的理论认为,被称为“PEVATRONS”的加速器将宇宙射线喷射到一个PETAelectron Volt(PEV)。可能的PEVATRON包括超新星爆炸,星形地区和超级分类黑洞在我们的银河系的中心。

到目前为止,没有人检测到任何此类加速器。如果存在PEVATRONS,他们的宇宙射线应该将发光的伽玛射线落在星系上的小径。新的研究报告了这一高度充满活力的阴霾的第一个证据。

“这些伽马光线没有达到最强大的已知的高能量伽马射源,但沿着银河系散布出来,”Kawata的同志和同事Masato Takita说。“我们的发现证实了Pevatrons存在的证据。”

研究人员现在想确定可能的普通脚轮是否有效或死亡。

“从灭虫如恐龙灭绝的死猎场,我们只能看到占地面积 - 他们生产超过几百万年的宇宙光线,散布在银河系上,”Takita说。

“但如果我们可以找到真实的,活跃的佩戴栅,我们可以学习更多问题,”他说。“什么类型的明星发出我们的子PEV伽马射线和相关的宇宙射线?星星如何加速宇宙光线达到PEV精力?光线如何在我们的银河磁盘内传播?“

其他未来的方向包括寻找南半球的佩皮冈脚印,并在南极洲和超越中使用中微子探测器确认伽马射线结果。

该研究还可以帮助寻求暗物质。地下探测器允许研究人员削减宇宙射线背景噪音,揭示了纯粹的衍射伽马光线,预测来自暗物质。

“我们可以将宇宙射线背景减少一百万。然后我们看到了一个高纯度的伽马射线天空,“Takita说。

实验成果移动物理学家明显更接近发现宇宙射线出生的地方。

“这种开创性的工作为探索极端宇宙开辟了一个新窗口,”黄说。“观察证据标志着揭示宇宙射线起源的重要里程碑,这些里程碑已经困惑了人类超过一世纪。”

有关西藏ASγ的更多信息,请阅读Pevatrons的令人惊讶的证据,银河系最强大的粒子加速器

参考文献:“首先检测来自银河磁盘的子PEV漫射伽马射线:普遍存在的银河系宇宙射线超出PEV精力的证据”由M.Amenomori等。(西藏Asγ合作),4月5日,4月5日,物理评论信
DOI:10.1103 / physrevlett.126.141101

西藏Asgamma合作由以下机构组成:Hirosaki Univ。,南京大学,IHEP / CAS,NAOC / CA,西藏大学,河北,正常的大学。,大学。中国科学院,山东大学。,西南交通大学,宇川大学,乌屯马,横滨国家大学,横滨国家大学。,新舒,国际委员会/大学。,ICRR / Univ。东京,ISAS /雅克,NCSW / CMA,山东农业大学,大学。作者:王莹,中国科技科技学院学报JOURNAL。,清华大学联合研究中心,清华大学。,清华大学,山东省,山东省管理大学。,NIC。作者:王莹,东京大都会工业科技大学石油公司康南大学的石油大学学报JOURNAL,NIHON UNIV。,JAEA和PMO / CAS。

这项工作是或者支持的,或者支持日本MEXT的优先领域的科学研究,从日本JSP,中国国家重点研发计划的科学研究助理,国家自然科学中国基金会,粒子天体物理学,IHEP,CAS和ICRR联合研究计划的重点实验室。

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