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“标准烛光”的亮度是由高空宇宙线天文台的新成果决定的。

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“标准烛光”的亮度是由高空宇宙线天文台的新成果决定的。

新华社北京7月9日电(记者董瑞峰)国家重大科技基础设施高空宇宙线天文台准确测量了高能天文学“标准烛光”亮度,能量范围为3.5个数量级,制定超高能伽马光源测定新标准。这项研究由中国科学院高能物理研究所牵头的国际合作小组完成,研究成果于北京时间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,是为数不多的射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线波段辐射的天体之一。

因此,它被用作许多波段的“标准蜡烛”,即测量其他天体辐射强度的标尺。公元1054年,宋朝司天健发现并记录了一次超明亮的超新星爆炸,史称“客星”。蟹状星云是在爆炸后诞生的,这是天文学中第一个被证实有明确历史记录的超新星遗迹。研究人员利用高空宇宙线观测站,测量了蟹状星云辐射最高能量端的能谱,覆盖范围从0.0005到1.1petev(1petev=100亿)。他们不仅证实了几十年来其他实验在该波段的观测结果,而且首次实现了超高能区(0.3~1.1petev)的精确测量,为该能量区的“标准烛光”设定了亮度标准。

这项研究还记录了能量为1.1petev的伽马光子,因此确定在星云的核心区域有超强的电子加速器,其大小只有太阳系的1/10左右,而加速能量是目前最大的人工加速器产生的电子束能量的2万倍左右。这一发现对高能天体物理学中电子加速的标准模型提出了挑战。高海坝宇宙线天文台位于四川省稻城县海拔4410米的海子山上。预计每年从蟹状星云记录到一到两个petv光子。在接下来的几年里,更多关于粒子加速的谜团有望被揭开。