中国科学院：高海拔宇宙线观测站“拉索”探测到又一新现象

2月21日，封面新闻记者从中国科学院获悉，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）以高显著性探测到脉冲星PSR J1740+1000的弓形激波脉冲星风云尾部区域的超高能伽马射线辐射。这是科学家在世界上首次探测到弓形激波脉冲星尾部的伽马射线辐射，预示着脉冲星尾部区域存在强劲的粒子加速过程。

“拉索”探测到的弓形激波脉冲星风云尾部再加速粒子产生的超高能伽马辐射示意图。图据中国科学院

据介绍，这一发现对弓形激波脉冲星风云尾部的粒子输运机制提出了挑战，预示着尾部区域存在强劲的粒子加速过程。相关研究成果发表在最新一期《创新》杂志。

据了解，脉冲星是转动很快的中子星，因不断发出电磁脉冲信号而得名。脉冲星步入中老年，自转能显著降低，在其产生的风云中，高能粒子的数量和最高能量也随之降低，但它曾加速的粒子会弥漫在周围，形成尺度达上百光年的伽马射线晕。同时，有一部分中老年脉冲星会直接和星际介质相互作用，形成类似彗星状的弓形激波脉冲星风云。

研究显示，脉冲星PSR J1740+1000是远离银河星系盘的ֶ4;立脉冲星，距离地球4500光年，特征年龄11万年，是中年脉冲星，在X射线波段清楚观测到弓形激波造成的“彗星”形状。

科研人员基于“拉索”1200天以上的观测数据，在远离该脉冲星约16光年处发现一个点状超高能伽马射线源（“拉索”源），显著性达17倍标准偏差。这一测量结果排除了大尺度伽马射线晕的存在，说明并非所有的中老年的脉冲星均会形成可观测的伽马射线晕，而是可能与其所处的周围环境相关。

同时，排查发现，“拉索”源附近不存在其他已知的天体可加速高能粒子。但是，“拉索”源恰好处在脉冲星PSR J1740+1000的弓激波风云尾部的延长线上，提示形激波脉冲星风云尾部区域可以产生超高伽马射线辐射。研究表明，探测到的伽马光子最高能量超过三百万亿电子伏，说明弓形激波脉冲星风云尾部或具有加速拍电子伏粒子的能力。

封面新闻记者 赵雨笙