高海拔宇宙線觀測站新成果，測定“標準燭光”超高能段亮度

北京7月9日電（記者董瑞豐）國家重大科技基礎設施——高海拔宇宙線觀測站日前精確測量了高能天文學“標準燭光”的亮度，覆蓋3.5個量級的能量范圍，為超高能伽馬光源測定了新標準。該研究由中國科學院高能物理研究所牽頭的國際合作組完成，結果于北京時間9日由國際知名學術期刊《科學》發表。

在高能天文學界，“標準燭光”通常特指距離地球約6500光年的蟹狀星云。蟹狀星云是非常明亮且穩定的高能輻射源，并且是為數極少的在射電、紅外、光學、紫外、X射線和伽馬射線波段都有輻射的天體，因此在多個波段均被作為“標準燭光”，也就是測量其他天體輻射強度的標尺。

公元1054年，我國宋朝的司天監發現并記錄了一次超級明亮的超新星爆發，史稱“客星”。蟹狀星云即在這次爆發后誕生，這是天文學中第一個被認證具有清晰歷史觀測記錄的超新星遺跡。

科研人員利用高海拔宇宙線觀測站，測量了蟹狀星云輻射的最高能量端能譜，覆蓋了從0.0005到1.1拍電子伏（1拍=1千萬億）的寬廣范圍，不但確認了此范圍內其他實驗幾十年的觀測結果，還首次實現了超高能區（0.3拍至1.1拍電子伏）的精確測量，為該能區“標準燭光”設定了亮度標準。

此次研究還記錄到能量達1.1拍電子伏的伽馬光子，由此確定在大約僅為太陽系1/10大小的星云核心區內，存在能量超強的電子加速器，加速能量達到目前最大的人工加速器產生的電子束能量2萬倍左右。這一發現，挑戰了高能天體物理學里電子加速的標準模型。

高海拔宇宙線觀測站位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山，預期每年可以記錄到1個至2個來自蟹狀星云的拍電子伏光子。未來幾年，更多關于拍電子伏粒子加速的奧秘有望被揭開。