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西藏中国与日本科学家观测到有史以来的最高能量光

  西藏的一个由塑料探测器和地下水箱组成的望远镜观测到了迄今为止最高的能量光,它来自天空中众所周知的蟹状星云。

  西藏,中国与日本科学家观测到有史以来的最高能量光

  蟹状星云

  来自中国和日本28个研究机构的科学家小组首次报告,他们测量了光子、电磁辐射粒子、超过100万亿电子伏(TEV)的能量,相当于一架飞行大黄蜂的动能。蟹状星云是一颗旋转的中子星,以其不可思议的物理特性一直令天体物理学家惊叹不已。像这样的发现可能为地球实验室中难以进入的物理过程打开一扇窗口。

  发现这束光的实验使用了一种熟悉的高能天文学工具:一组高空探测器,它由两部分组成,地上是西藏阵列,位于海拔14000英尺以上的西藏羊八井,597个塑料探测器,占地面积65700平方米。这些探测器下面是西藏MD阵列,64个大桶,每个大桶装着大约21000加仑的液态水。粒子以光速(或接近光速)运动,直到它们撞上探测器,探测器的传感材料对光的最高速度比真空或空气慢。这会产生一个类似于冲击波的小闪光,但对于光来说,光是可以用光感应设备检测到的。

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  经过三年多的观察,研究小组收集了足够的数据,充分了解了探测器中潜在的噪声,从而确定他们看到了大量来自蟹状星云的高能光。根据接受发表在《物理评论快报》上的论文,这包括24个看起来像光子、能量高于100 tev的事件,包括两个能量约为450 tev的候选事件。

  他们怎么知道光是从哪里来的?电子、质子和中子等粒子的路径在星系磁场中弯曲,因此很难确定它们的来源。但是光子在这些场中不会改变方向,所以你可以追踪它们到达探测器的方向,从而追踪到光源。

  这些并不是有史以来发现的能量最高的粒子,其他一些探测器用令人费解的能量测量了星际质子和原子核。但这将是光子的记录。

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  蟹状星云是中国古代天文学家在公元前1054年记录的一颗超新星的残余物,,现在它是一团气体和尘埃云,在6500光年之外的蟹状脉冲星的中心有一个规则旋转的中子星。由于人们对旋转脉冲星及其行为的兴趣,以及它是我们所知道的超新星遗迹的来源,人们对这个天体进行了广泛的研究。现在,研究人员已经证实它也是地球上观测到的最高能量光的来源。研究人员解释说,这个过程很可能来自逆康普顿散射,或者在脉冲星附近以接近光速运动的电子,它们与光子相互作用并将能量传递给光子,然后我们在地球上观测到光子。

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  这项研究继续帮助科学家们了解发生在我们整个宇宙中的野生过程。也许有一天,研究人员会观测到第一束PETA电子伏尔特光。