宇宙中的“超级粒子加速器”被砸实了!
人类耗资数十亿美元建造的欧洲核子研究中心(LHC)大型强子对撞机,能将质子加速到接近光速。但在银河系深处的天然“巨兽”面前,这不过是小儿科。
广岛大学联合国际团队在《天文学与天体物理学》等观测研究中确认:天鹰座方向的源 LHAASO J1912+1014u,正是天文学家苦苦寻找的质子 PeVatron(拍电子伏特级质子加速器)。
💡 核心观点:宇宙本身就是最狂暴的物理实验室。人类最尖端的地面加速器,在银河系天然粒子加速器面前只是“玩具”。
🔬 能把质子加速到 PeV 级别,这有多恐怖?
1 PeV(拍电子伏特)= 1000 万亿电子伏特。人类顶尖加速器 LHC 的对撞能量极限在 TeV(太电子伏特)量级,而 PeVatron 加速出来的单个质子能量,是地面人工极限的几十甚至上百倍。
长期以来,科学界虽然知道银河系充斥着能量极高的高能宇宙线(主要是质子),但到底是谁在幕后狂暴“抽打”这些粒子?
过去大家猜测是超新星遗迹或脉冲星风云,但苦于缺乏确凿的证据支撑——因为带电质子会在星际磁场中被弯折乱弹,根本无法通过路径“反推”源头。
🌌 科学家是如何锁定这个“宇宙引擎”的?
广岛大学的水野恒史(Tsuneshi Mizuno)团队联合多方,采用了天地联动的多波段测量:
借“光”找“质子”:高能质子撞击星际介子时会产生 sub-PeV(亚拍电子伏特级)的伽马射线。由于光子不受磁场偏转,沿着直线传播,成为了绝佳的“指纹”。
多机位接力:利用我国高海拔宇宙线观测站(LHAASO,拉索)发现的超高能信号,结合 NASA 费米伽马射线空间卫星(Fermi-LAT)的低能波段数据进行多波段建模。
消除疑云:最终证实该区域的伽马射线辐射源自质子碰撞,敲实了其作为“质子 PeVatron”的真实身份。
🚀 这意味着什么?
宇宙线不仅是穿过太空的微观粒子,更是重塑星系演化、引发星际化学反应的关键能量源。
确定银河系内部的 PeVatron 实体,不仅为高能宇宙线起源的百年悬案补上了关键拼图,更提醒着我们——人类在地球上苦苦探索的物理极限,宇宙早在几万年前就已经玩得明明白白了。
