探测到的宇宙伽马射线穿过银河系，打破了我们迄今为止发现的最高能量记录，其能量高达 957 万亿电子伏（太电子伏，或 TeV）。
这不仅超过是之前记录的两倍，它使我们接近千万亿电子伏特的范围——最终证实了宇宙超级加速器的存在，可以将光子增强到银河系中的这些能量。
这样的超级加速器被称为 PeVatron，找到它们可以帮助我们弄清楚是什么产生了穿过银河系的高能伽马射线。
“这项开创性的工作为探索极端宇宙打开了新的窗口，”物理学家黄晶说中国科学院院士。 “观测证据标志着揭示宇宙射线起源的一个重要里程碑，宇宙射线起源一直困扰着人类一个多世纪。”
这次探测是该团队探测到的 23 条超高能伽马射线中能量最高的一次，能量范围超过 398 TeV，伽玛是中国和日本自 1990 年以来在西藏共同运营的设施。
有趣的是，与前纪录保持者追溯到蟹状星云，这23条伽马射线似乎并没有指向源头，而是以弥散的方式遍布整个银盘。
伽马射线的分布。 （HEASARC/LAMBDA/NASA/GFSC）
上图：伽马射线分布。银河面是中间的辉光；灰色区域位于 ASgamma 的视野之外。
然而，它们仍然可以告诉我们在银河系内哪里可以尝试寻找 PeVatrons，这反过来又可以引导我们最终发现宇宙中最强大的宇宙射线的诞生地。
首先，我们需要区分宇宙射线和伽马射线。宇宙射线是质子和原子核等粒子，它们以接近光速的速度不断穿过太空。
超高能宇宙射线被认为来自超新星和超新星遗迹等来源，恒星形成区，以及超大质量黑洞，其中强大的磁场可以加速粒子。但很难通过观察来确定这些想法，因为宇宙射线带有电荷。这意味着当它们穿过磁场时，它们的方向会发生变化——银河系绝对充满了磁场。
但！这些强大的小粒子不会无缘无故地到处乱窜。它们可以与星际介质（悬浮在恒星之间的空间中的气体和尘埃）相互作用，从而产生高能伽马射线光子，其能量约为其宇宙射线母体能量的 10%。
这种情况发生在 PeVatron 附近，而伽马射线不带电荷，因此它们只是从 A 点直线穿过空间到 B 点，完全不受磁场的影响。
西藏风淋室阵列位于海拔4300米。 （高能物理研究所）
如果幸运的话，B 是地球；伽马射线与我们的大气层碰撞，产生无害粒子的瀑布流。 ASgamma 的表面空气淋浴阵列接收的正是这种流星雨。
地下水切伦科夫探测器2014年添加的用于探测宇宙射线产生的μ介子，使地球上的科学家能够从背景中提取宇宙射线数据，以便更清晰地探测和重建伽马射线簇射。
这就是该合作团队检测破纪录的蟹状星云伽马射线的方式；现在，他们如何发现 23 种超高能伽马射线，包括破纪录的 PeV 范围伽马射线。
2014年新增切伦科夫型μ介子探测器。（高能物理研究所）
研究人员表示，它们的存在和扩散分布意味着质子的存在甚至可能加速到 10 PeV 范围，这表明 PeVatron 遍布银河系。
下一步将尝试找到它们。有可能至少其中一些已经灭绝，不再活跃，只剩下宇宙射线和伽马射线作为证据。
“来自死去的 PeVatrons，它们已经灭绝了，就像恐龙，我们只能看到足迹——它们在几百万年里产生的宇宙射线，散布在银盘上，”天体物理学家泷田正人说日本东京大学的教授。
“如果我们能找到真实的、活跃的 PeVatrons，我们就可以研究更多问题。什么类型的恒星会发射亚 PeV 伽马射线和相关的宇宙射线？恒星如何将宇宙射线加速到 PeV 能量？射线如何传播在我们的银盘里面？”
甚至有可能——就像很多事情一样——所有这些问题都有不止一个答案。
未来的工作，来自 ASgamma 和即将推出的探测器，例如大型高空风淋室观测站， 这切伦科夫望远镜阵列，以及南方广视场伽马射线天文台，终于可以帮助我们找到他们了。
该研究发表于物理评论快报。
