高能宇宙線粒子可能在伽馬暴中產生
宇宙兩大極端現象或有關聯
本報記者 趙衛華
近日，The Innovation期刊評選了2023年全球十大科技進展，“解密宇宙中最劇烈的天體現象”相關成果榜上有名。相關成果包括科學家對宇宙中兩大極端現象的記錄與研究。
中國科學院院士、中國科學院高能物理研究所研究員曹臻及其團隊對人類目前觀測到的史上最亮伽馬暴GRB 221009A的高能輻射能譜進行了研究，相關論文于2023年11月16日在線發表于《科學進展》。
此前，他們利用高海拔宇宙線觀測站“拉索”(LHAASO)首次精確地記錄了史上最亮伽馬暴GRB 221009A萬億電子伏特余輝射線流量增強和衰減的整個過程。
伽馬暴和極高能宇宙射線的觀測為我們提供了關于恒星和星系形成與演化的寶貴資料。
曹臻在接受科技日報記者采訪時表示，由于“拉索”卓越的靈敏度，他們得到了最完整的伽馬暴余輝記錄。其中，最高能量的光子達到了驚人的13萬億電子伏特。這一精確的測量結果使他們對光束的粗細和宇宙的透明度等問題有了更深層次的理解。特別是宇宙透明度問題涉及底層物理的前沿問題，如量子時空、宇宙演化以及輕質量暗物質候選粒子等。
值得一提的是，科學家發現曹臻團隊觀測到的極端現象與另一個極端現象有關。
此前，美國的望遠鏡陣列實驗記錄到了史上第二高能量的宇宙線粒子，其能量高達240百億億電子伏特，科學家對此進行了研究，但還未能完全解答產生如此高能量的粒子的機制。即使在人類能夠建造的最大粒子加速器――歐洲核子研究中心的大型強子對撞機上，產生出來的最高能量的粒子的能量也僅僅是這顆粒子能量的2000萬分之一。
目前，科學家們正在建立這兩個極端現象之間的聯系模型。有人認為，這樣高能量的宇宙線粒子很有可能是在伽馬暴事件中產生的。這一觀點引發了廣泛的討論和進一步的研究。
曹臻團隊的最新研究成果揭示了宇宙中最極端的兩個現象之間的可能聯系。這一發現不僅拓寬了我們對宇宙的認識，還為解決底層物理前沿問題提供了新的線索。隨著進一步的研究和觀測，我們有望更加深入地了解宇宙的奧秘。
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