高能宇宙线粒子可能在伽马暴中产生

　　宇宙两大极端现象或有关联

　　◎本报记者 赵卫华

　　中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员曹臻及其团队对人类目前观测到的史上最亮伽马暴GRB 221009A的高能辐射能谱进行了研究，相关论文于2023年11月16日在线发表于《科学进展》。

　　此前，他们利用高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)首次精确地记录了史上最亮伽马暴GRB 221009A万亿电子伏特余辉射线流量增强和衰减的整个过程。

　　伽马暴和极高能宇宙射线的观测为我们提供了关于恒星和星系形成与演化的宝贵资料。

　　曹臻在接受 科技日报记者采访时表示，由于“拉索”卓越的灵敏度，他们得到了最完整的伽马暴余辉记录。其中，最高能量的光子达到了惊人的13万亿电子伏特。这一精确的测量结果使他们对光束的粗细和宇宙的透明度等问题有了更深层次的理解。特别是宇宙透明度问题涉及底层物理的前沿问题，如量子时空、宇宙演化以及轻质量暗物质候选粒子等。

　　值得一提的是，科学家发现曹臻团队观测到的极端现象与另一个极端现象有关。

　　此前，美国的望远镜阵列实验记录到了史上第二高能量的宇宙线粒子，其能量高达240百亿亿电子伏特，科学家对此进行了研究，但还未能完全解答产生如此高能量的粒子的机制。即使在人类能够建造的最大粒子加速器——欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上，产生出来的最高能量的粒子的能量也仅仅是这颗粒子能量的2000万分之一。

　　目前，科学家们正在建立这两个极端现象之间的联系模型。有人认为，这样高能量的宇宙线粒子很有可能是在伽马暴事件中产生的。这一观点引发了广泛的讨论和进一步的研究。