科技发布厅丨“拉索”首次发现新类型甚高能伽马射线活动星系核

四川在线记者 王若晔

四川甘孜稻城,海拔4410米的海子山上,探寻宇宙奥秘的“拉索”又有新发现!

9月4日,四川在线记者从中国科学院高能物理研究所获悉,基于国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO),科研人员首次发现低光度活动星系核可以辐射甚高能伽马光子,证实了低光度活动星系核能够将粒子能量至少提高到万亿电子伏特的水平。相关研究成果于近日发表在《天体物理学杂志快报》。

什么是活动星系核(AGN)?这是宇宙中最明亮和最活跃的天体之一,在星系演化中发挥着重要作用,通常由围绕大质量黑洞周围的吸积盘和喷流组成。

黑洞附近通常产生能量很高的高速运动的粒子,这些粒子与周围物质碰撞就会发出伽马射线。目前,已知89个活动星系核(AGN)具有发射万亿电子伏特伽马光子的能力,它们均拥有强大的喷流并伴随着强烈的射电辐射。

基于拉索891天的观测数据,此次科研人员发现一个不一样的甚高能活动星系核NGC 4278。

NGC 4278的射电辐射强度比其他活动星系核的辐射强度低很多。也正是由于拉索的超强灵敏度、全天空的扫描和24小时不间断的观测能力,才发现了这个至关重要的活动星系核(AGN)。

“活动星系核的亮度来源于超大质量黑洞周围的物质吸积和喷流过程。这些黑洞的质量可以达到太阳质量的上亿甚至几十亿倍。我们这次发现的甚高能伽马射线活动星系核,其中心黑洞质量约为太阳的三亿倍。虽然这个活动星系核相对较为暗淡,但它发出的伽马射线光子能量极高,比我们日常生活中自然光的光子能量高出1万亿倍。”论文共同通讯作者、中国科学院上海天文台研究员陈亮介绍。

这一发现有何意义?

“这一发现表明,低光度活动星系核中较弱的致密喷流能够有效加速粒子,并辐射万亿电子伏特级的伽马光子。”论文共同通讯作者、中国科学院高能物理研究所研究员查敏说,研究活动星系核的甚高能伽马射线辐射,对于理解超高能宇宙射线起源和活动星系核物理具有重要意义,这项研究打开了深入研究低光度活动星系核的新窗口。

新闻多一点

拉索位于四川省稻城县海子山,是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施。其采用四种探测技术,可以全方位、多变量地测量来自于高能天体的伽马射线和宇宙线。