高空宇宙线观测站测量“标准烛光”超高能段亮度的新成果

7月9日电 国家重大科技基础设施——高空宇宙线观测站近日精确测量了高能天文学中“标准烛光”的亮度，覆盖3.5个数量级的能量范围，为超高能伽马光源树立了新标准。该研究由中国科学院高能物理研究所牵头的国际合作组完成，成果于北京时间9日在国际知名学术期刊《科学》上发表。

在高能天文学中，“标准烛光”通常指距离地球约6500光年的蟹状星云。蟹状星云是一个非常明亮稳定的高能辐射源，是一个稀有的天体，在射电、红外、光学、紫外、X射线和射线波段都有辐射，因此在很多波段都被用作“标准蜡烛”，也就是测量其他天体辐射强度的标尺。

公元1054年，宋代司发现并记录了一次超亮超新星爆发，史称“客星”。蟹状星云就是在这次爆炸后诞生的，它是第一个在天文学上得到认证、有明确历史观测记录的超新星遗迹。

利用高空宇宙线观测台，研究人员测量了蟹状星云辐射最高能量端的能谱，覆盖了0.0005-1.1拍电子伏(1拍=1万亿)的宽范围，不仅证实了几十年来其他实验在此范围内的观测结果，还首次实现了超高能区(0.3拍-1.1拍电子伏)的精确测量，为这一能量区的“标准烛光”设定了亮度标准。

在这项研究中，能量为1.1电子伏特的伽马光子也被记录下来。确定星云核心区有一个能量超强的电子加速器，其大小只有太阳系的1/10左右，加速能量约为目前最大的人工加速器产生的电子束能量的2万倍。这一发现挑战了高能天体物理学中电子加速的标准模型。

高空宇宙线观测站位于四川省稻城县海拔4410米的海子山。预计每年可以记录到来自蟹状星云的一到两个电子伏特。在接下来的几年里，更多关于电子伏特加速的谜团有望被揭开。(结束)