洛斯阿拉莫斯国家实验室 在2020年发现九个超高能伽马射线源后,HAWC高海拔水切伦科夫天文台的研究人员利用该设施的宽视野和勘测能力,确定了强大脉冲星周围的区域普遍发射超高能伽马射线
信贷:国家天文、光学和电子研究所 围绕着最强大脉冲星的星云正在放出超高能伽马射线,这一发现可能会改写关于伽马射线银河起源的书
脉冲星是快速旋转的、高度磁化的坍缩恒星,周围是由脉冲星内部产生的风驱动的星云
“我们利用高海拔水切伦科夫天文台(HAWC)的大视野和勘测能力,在一系列强大的脉冲星周围进行搜索
洛斯阿拉莫斯国家实验室核与粒子物理及应用小组的天体物理学家凯利·马龙说:“我们发现了大量证据,表明超高能伽马射线发射是在这些天体附近发现的普遍现象。”他也是HAWC合作组织对脉冲星伽马辐射的新研究的主要作者
HAWC合作组织由100多名国际研究人员组成
马龙开发了论文中使用的伽马射线能量估计算法,并领导了整个分析
传统智慧将超高能(超过56太电子伏特)伽马射线的发射归因于中微子源和被称为质子的伽马射线,这与带电荷的宇宙射线加速到千兆电子伏特能量有关
这些能量大约是地球上加速器产生的能量的五倍
2020年,HAWC合作组织发布了一份包含9个伽马射线源的目录,这些伽马射线源的辐射强度超过了56兆电子伏,这就引发了问题
这是有史以来最高能量的天体物理资源目录
研究小组惊讶地发现,所有探测到的来源都在观测到的最强脉冲星附近
在这篇新论文中,研究小组在极其强大的脉冲星附近寻找超高能伽马射线信号
“我们发现,超高能辐射似乎是这些物体的一个普遍特征
伽马射线很可能是由脉冲星风的相互作用产生的
马龙说:“这让我们能够更全面地了解在我们的星系中是如何产生最高能的伽马射线的。”
“现在我们知道脉冲星风星云以这些能量发射,我们可以集中精力通过更长时间的搜索和更敏感的实验来探测更多的脉冲星
" HAWC合作组织最近对探测器进行了升级,使其对最高能量的伽马射线更加敏感
此外,计划中的南方宽视场伽马射线观测站实验将在50太电子伏以上极为敏感,并将能够对与脉冲星有关的发射进行详细研究
HAWC天文台由一系列位于墨西哥普埃布拉的塞拉内格拉火山侧面的充水箱组成,那里稀薄的大气为观测伽马射线提供了更好的条件
当伽马射线击中大气中的分子时,它们会产生大量高能粒子
当宇宙射线簇射中的一些粒子撞击HAWC探测器水箱中的水时,它们会产生称为切伦科夫辐射的闪光
通过研究这些切伦科夫闪光,研究人员重建了粒子雨的来源,以了解导致它们的粒子
这篇题为“超高能伽马射线是强大脉冲星附近的普遍特征的证据”的论文发表在《天体物理学杂志快报》上
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