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正式开启超高能伽马天文观测!LHAASO发布自2019年启动观测以来首篇论文

olivia chan

日前,国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目的首篇科学论文近日在《中国物理C》期刊上发表,这标志着LHAASO正式开启超高能伽马天文的发现之旅。

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这篇题为《Observation of the Crab Nebula with LHAASO-KM2A − a performance study》(用LHAASO-KM2A观测蟹状星云--性能研究)介绍了观测站对蟹状星云的首次观测。

研究使用的KM2A是LHAASO的一个子阵列,主要是为了观测北方天空的大部分区域,以猎取10TeV(万亿电子伏特)以上能量的γ射线源。尽管探测器建设仍在进行中,但自2019年底以来,KM2A阵列的一半已经稳定运行。

蟹状星云是极高能γ射线天文学的标准烛光。研究人员通过分析2019年12月至2020年5月期间136个活日的KM2A数据,在10 $ - 100 TeV和$ \gt 100 TeV两个能量范围内检测到蟹状星云的γ射线信号。这一发现具有很高的意义。

研究人员在观测过程中测试了探测器的性能,包括角度分辨率、指向精度和宇宙射线背景抑制能力。蟹状星云在10-250TeV能量范围内的能量谱很好地拟合了一个单一的幂律函数。这与之前其他实验的测量结果一致。

本次的观测数据为0.1 PeV以上的γ射线天文学打开了一扇新的窗口。通过LHAASO的观测,未来很有可能会陆续发现新的超高能γ射线现象,如宇宙PeVatrons。

高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目(中文音译:拉索)

中国科学院高能物理研究所位于四川稻城的国家重大科技基础设施,建于海拔4410米的海子山上。该设施于2019年4月26日正式投入科学观测,开展探索高能宇宙线起源,研究宇宙线加速和传播机制,开展相关的宇宙演化、高能天体演化和暗物质的研究。

作为“十二五”期间启动的我国自主研发的国家重大科技基础设施项目之一,LHAASO是全世界同类装置中灵敏度最高的探测器。整个探测器是由电磁粒子探测器(ED)阵列、缪子探测器(MD)阵列、水切伦科夫探测器阵列(WCDA)、广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA)等组成,是继云南落雪山、西藏羊八井等之后的中国第三代高海拔宇宙线实验室。

论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-1137/abd01b


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