7月，我校物理与天文学院谭柏轩教授和杨莉莉副教授、物理学院贺远强副教授以及中法核工程与技术学院王为教授等学者参与的高海拔宇宙线观测实验LHAASO对“标准烛光”蟹状星云做出了迄今为止人类最高能量的能谱测量，并且观测到了高达PeV光子。该成果发表于Science期刊，物理与天文学院天文团队博士后林苏杰为论文共同通讯作者。
7月9日，我校多名学者参与的LHAASO实验在Science期刊上以“PeV gamma-ray emission from the Crab Nebula”为题发表了一项改写教科书的工作，即在世界上率先对蟹状星云这一“标准烛光”做出了超高能区的精准测量，相较于其他伽马观测实验，LHAASO将观测的能量范围延伸到了100TeV以上，并首次发现了其高达1.1PeV超高能的光子，为超高能伽马光源的测定提供了亮度标准。
这一成果凝聚了LHAASO实验组中许多成员的心血。我校物理与天文学院谭柏轩教授和杨莉莉副教授、物理学院贺远强副教授以及中法核工程与技术学院王为教授等学者在LHAASO实验中参与了数据分析以及望远镜组装工作。其中物理与天文学院林苏杰博士后作为此篇论文的共同通讯作者之一，在此项工作中负责了LHAASO的水切仑科夫探测阵列（WCDA）数据的主要分析，为1TeV到10TeV之间的光子提供了能谱测量的依据。
图1 LHAASO做高能伽马观测的总体工作能量范围跨越三个多量级，并且延伸到了超高能的领域（100TeV以上）
LHAASO全称“高海拔宇宙线观测站”，作为我国重大科技基础设施，既是宇宙线探测阵列，也是当前世界上最灵敏的超高能伽马射线探测器。它承担着捕获测量高能宇宙粒子、为我们理解银河系以至于本星系团环境提供重要信息的任务。在2021年5月17日，LHAASO实验组就在1/2规模运行11个月累积的数据中记录了迄今为止人类探测到的最高能的宇宙光子（能量为1.4拍电子伏，1拍=1千万亿=1015)，并在Nature期刊上发表了相关成果。
图2 来自于中科院高能所
在宇宙中的高能伽马辐射通常都与极端物理过程中加速出来的超高能带电粒子相关。在100TeV以上的观测通常预示着PeV以上的电子或者质子的存在。目前，LHAASO在蟹状星云、天鹅座恒星形成区等已知区域，以及两个此前其它探测器未曾注意过的区域都观测到了100TeV以上的超高能伽马。这些观测为人们进一步了解相应区域的脉冲星风云、年轻大质量星团、超新星遗迹等非热天体内部的物理机制提供了一手资料，并挑战了电子加速的标准模型。
这一系列的重大发现证明LHAASO实验组目前已经初步建立了完备的数据分析流程，且其10TeV以上能段的灵敏度居于世界第一，揭开了超高能伽马天文时代的序幕。我们相信在接下来的数年中，在最终把所有阵列完整建设并投入使用、继续优化数据分析流程之后，LHAASO探测阵列的统计量和准确性将会更高。更多的天体在TeV的面纱届时将被揭开，而天文学家们将能通过这一新的能量窗口在宇宙中看到更多未曾发现的图景。
论文链接：https://science.sciencemag.org/content/early/2021/07/07/science.abg5137
