在天鹰座方向,一个名为LHAASOJ1912+1014u的强大宇宙加速器正持续喷发快速移动的粒子,能量高居银河系已知最高能之列,更远超地球人造粒子对撞机威力千倍。
2024年,天文学家首次在牛郎星附近发现LHAASOJ1912+1014u,最初它被归类为超新星残骸,直到多个天文台侦测到该物体爆发伽马射线后重新引起关注。
伽马射线通常表示有加速粒子与周围气体碰撞,科学家怀疑该物体可能是能进一步将质子能量提升至拍电子伏特(PeV)级别的拍电子伏特宇宙线加速器(PeVatron)。
不过PeVatron很难寻得,因为质子本身很少能直接指向源头方向;此外,高速移动的电子可能产生较低能量伽马射线,而天体最初观 测数据无法区分讯号究竟由质子还是电子造成。
为更准确辨识LHAASOJ1912+1014u本质,一篇新研究搜集3个天文台数据,分别对应电磁频谱不同波段:NASA费米大面积望远镜(LargeAreaTelescope,LAT)、日本FUGIN望远镜、NASA钱卓拉X射线天文台,建立模型并排除电子作为伽马射线发射背后来源。
分析结果表明,LHAASOJ1912+1014u确实属于拍电子伏特宇宙线加速器,其源头正将质子加速到破记录能量,比地球最强大粒子加速器──大型强子对撞机的最大碰撞能量高数千倍。
除了LHAASOJ1912+1014u,银河系可能还散布数十个天然宇宙加速器,天文学家如今已掌握寻找此类天体的方法,有助帮助更深入穿梭于星际之间、能量最高的宇宙射线起源。
需注意的是加速现象背后天体身份仍然未知,尽管研究团队排除讯号来自电子,但究竟是何种天体提供能量驱动极端加速,仍然是个 开放问题。
新论文发表在《天文物理期刊》(TheAstrophysicalJournal)。