高山上的“火眼金睛”

高海拔宇宙線觀測站全景航拍。 （中科院高能所/圖）

在晴朗的夜晚，我們欣賞滿天繁星，卻不知在這背后宇宙其實暗流洶涌，時刻都在發生著我們肉眼不可見的能量極高的事件。其中很多事件產生的高能粒子來到地球，這些粒子以電離的原子核為主，還包括少量的正負電子和伽馬射線，因為來自宇宙而被稱作宇宙線。宇宙線攜帶著很多關于宇宙的信息，因此成為科學家研究的重點。由中國科學院高能物理研究所牽頭建設的國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站”（Large High Altitude Air Shower Observatory，LHAASO）的科學目標就是探索高能宇宙線起源以及相關的宇宙演化、高能天體演化和暗物質的研究。

美國東部時間2021年7月8日，LHAASO合作組在《科學》（Science）上發表了最新研究成果，宣布他們精確測量了高能天文學標準燭光的亮度，為超高能伽馬光源測定了新標準；同時還觀測到能量達到1.1拍電子伏（PeV，1拍=1千萬億）的伽馬光子，證明了宇宙中存在能力超強的電子加速器，并對現有理論提出了挑戰。

天關客星

高能天文學標準燭光指的是測量其他天體輻射強度的標尺。標準燭光可以看作是宇宙中已知亮度的“燈泡”，科學家可以以此為參照測量其他天體的亮度進而推測這些天體的距離。這次LHAASO合作組測定的作為標準燭光的天體是著名的蟹狀星云（crab nebula）。

人類對蟹狀星云及其前身的觀測已經延續近千年。公元1054年，即北宋至和元年，發生了一次超新星爆發事件，我國古代天文學家觀察到了這個事件并進行了記錄，相關記載可見于《宋會要》等宋代文獻。我國古代將突然出現的星星稱作“客星”，1054年的這顆超新星出現在天關星（金牛座ζ）附近，故名“天關客星”。在現代天文學里，這次超新星爆發編號為SN 1054。

這次超新星爆發的遺跡經過近千年的演化就是我們今天看到的蟹狀星云。1731年，英國外科醫生和天文學家約翰·貝維斯（