西藏一臺天文望遠鏡捕捉到了迄今為止能量最高的光子束，來自太空中著名的光源——蟹狀星雲。

一份由來自中國,日本等28個科研機構的科學家發表的報告中提到，他們觀測到大量光子及粒子形式的電磁輻射及超過100萬億伏特的能量，甚至相當於一隻飛行中的大黃蜂所產生的動能(對於個體光粒子而言這是一個令人震驚的數量)。而這些能量的來源蟹狀星雲——一顆旋轉的中子星，其驚人的物理特性一直讓天體物理學家們驚歎不已。事實上，這樣的發現也為人類研究地球實驗室裡難以實現的物理過程打開了新的大門。

這項實驗使用了一組位於西藏海拔14000多英尺的羊八井地區的高空探測器，由地面、地下兩部分組成。地面上的西藏AS陣列共有597個塑料探測器，覆蓋面積約6.57萬平方米。64個大桶組成的西藏MD陣列埋於地面探測器下，每桶約裝有21000加侖液態水。由於探測器的感光材料對光最高速度的感知比在真空或空氣中要慢，因此當粒子以光速(或接近光速)運動後撞到探測器，就可以產生一種可被光敏裝置探測到的波型閃光。

經過長達三年的研究，研究小組獲取了大量資料並充分了解探測器的潛在噪音，為觀測並捕捉大量來自蟹狀星雲的高能光做了充足準備。據發表在《物理評論快報》上的論文得知，研究小組在文章發表前共排除了24個類似光子且能量高於100 萬億伏特的候選事件，其中兩件能量甚至高達450萬億伏特。

圖 4蟹狀星雲

漫漫探星路，科學家們怎樣確定光的源頭? 其實在星系的磁場中，電子、質子和中子等粒子的路徑都會發生彎曲而很難確定其來源。但光子在場中不會改變方向，因此科學家們可以直接沿著它們到達探測器的方向溯源。

事實上，這並不是迄今發現的能量最高的粒子。此前，其他探測器已經測量到一些星際質子及原子核所蘊含的巨大能量。但這將成為光子領域的記錄。

公元1054年，中國天文學家首次記錄了一顆明亮的超新星的存在——正是現在蟹狀星雲的前身。今天的它是一片由氣體和塵埃組成的星雲，中心有一顆規則旋轉的中子星——蟹狀星雲脈衝星，距我們約6500光年。基於對超新星遺蹟及旋轉脈衝星及其行為的興趣，科學家們對它進行了廣泛研究。現在研究人員已經證實，蟹狀星雲也是地球上觀測到的能量最高的光源。他們解釋說，這一觀測到的現象很可能是由於逆康普頓散射，或是電子在脈衝星附近以接近光速的速度與光子相互作用並將能量傳遞給地球而產生的光子。

這項研究將有助於幫助科學家了解宇宙中不斷髮生的自然過程。或許未來有一天，研究人員們還會觀測到第一束電子束。

科普資訊：蟹狀星雲(編號為M1, NGC 1952，TaurusA)是Taurus的超新星遺蹟。現用名由威廉·帕森斯，羅斯第三伯爵命名。1840年，他用一個36英寸的望遠鏡觀察到這個天體，畫了一幅有點像螃蟹的畫。與1054年中國天文學家記錄的一顆明亮的超新星相對應，1731年英國天文學家約翰·貝維斯也曾觀測到該星雲。蟹狀星雲是歷史上第一個被確認為超新星爆炸而形成的天體。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. gizmodo-小陽肖恩