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最新天文研究:银河系中心或有高能粒子加速器及宇宙线潜在屏障

2021-11-10 16:52     来源:中新网     粒子加速器宇宙射线

施普林格·自然旗下学术期刊《自然-通讯》最新发表一篇天文学研究论文称,天文学家发现银河系的中心可能存在高能粒子加速器,以及一种抑制周围宇宙线海中的射线穿过其中心分子区域的屏障。这些发现或有助于人们理解宇宙线的起源。

该论文介绍,银河宇宙线是起源于太阳系外的高能粒子,最终会抵达地球。它们对于理解极端天体物理环境中的高能粒子十分有用,而银河系中心被认为是宇宙线的一个来源。

此前发现,银河系宇宙线以相对均匀的“宇宙线海”状态分布在银河系中。天文学家认为,经过与超新星残骸或恒星风的相互作用,宇宙线在银河系内得到加速,使其在整个银河系内传播扩散。但是要理解极高能宇宙线(TeV-PeV),需要进一步探索中心分子区(CMZ)不同的发射成分。

最新研究论文通讯作者兼第一作者、中国科学院紫金山天文台研究员黄晓渊和同事通过重新分析费米大视场望远镜的银河CMZ数据,确定了一个GeV-TeV宇宙线成分(一个早先TeV-PeV来源的低能成分)。他们认为,这支持了银河中心存在高能粒子加速器的观点。

黄晓渊等人还发现,CMZ的宇宙线推测能量密度低于宇宙线“海”成分。他们认为这表明存在一种屏障,阻碍粒子从宇宙线海穿透到CMZ。

论文作者总结说,未来对银河系中心的3D建模或能帮助人们理解宇宙线的起源,以及它们在银河系中心的传输。

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