“拉鎖”發現迄今最高能量光子

2021年5月17日，中國高海拔宇宙線觀測站“拉鎖”（LHAASO）國際合作組在北京宣布，LHAASO在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器，并記錄到1.4拍電子伏的伽馬光子（拍=千萬億），這是人類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認知，開啟了“超高能伽馬天文學”的時代。

“拉鎖”是以宇宙線觀測研究為核心的國家重大科技基礎設施，也是世界上最大的高海拔宇宙線觀測裝置，位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山，占地面積約1.36平方公里，是由5195個電磁粒子探測器和1188個繆子探測器組成的一平方公里地面簇射粒子陣列（簡稱KM2A）、78000平方米水切倫科夫探測器、18臺廣角切倫科夫望遠鏡交錯排布組成的復合陣列。

“拉鎖”的核心科學目標是探索高能宇宙線起源以及相關的宇宙演化和高能天體活動，并尋找暗物質;廣泛搜索宇宙中尤其是銀河系內部的伽馬射線源，精確測量它們從低于1TeV（1萬億電子伏，也叫“太電子伏”）到超過1PeV（1000萬億電子伏，也叫“拍電子伏”）的寬廣能量范圍內的能譜;測量更高能量的彌散宇宙線的成分與能譜，揭示宇宙線加速和傳播的規律，探索新物理前沿。

科學家利用“拉索”已經建成的1/2規模探測裝置11個月的觀測數據，發現了12個穩定伽馬射線源，它們都具有超高能光子輻射，并且都穩定地延伸到PeV附近，甚至探測到迄今人類從未見過的1.4PeV的最高能量伽馬光子。

此前，銀河系內的宇宙線加速源存在能量極限是個“常識”，過去預言的極限就在1PeV附近，導致伽馬射線能譜在0.1PeV以上有“截斷”現象。“拉索”的發現完全突破了這個“極限”，確定了銀河系宇宙線加速源不存在PeV以下的加速極限。