LHAASOが銀河系内の極限粒子加速源を発見 (LHAASO Discovers New Extreme Particle Accelerator in the Milky Way)

2026-05-07 中国科学院(CAS)

中国科学院高能物理研究所などによるLHAASO共同研究チームは、天の川銀河内のガンマ線連星系「LS I +61° 303」から、100TeV(100兆電子ボルト)を超える超高エネルギーガンマ線を初めて検出した。宇宙線の起源は長年の未解明課題であり、PeV級まで粒子を加速する「ペバトロン」の探索が重要視されている。LS I +61° 303は、大質量星と中性子星またはブラックホールで構成される連星系で、これまで約10TeVまでしか観測されていなかった。研究チームはLHAASOの高感度観測により、エネルギースペクトルを200TeVまで測定し、この天体が超高エネルギーガンマ線源であることを確認した。また、ガンマ線強度が約26.5日の公転周期に応じて変動し、その変化がエネルギー依存性を持つことも発見した。通常、高エネルギー電子は強磁場で急速に減衰するため、100TeV超のガンマ線は高エネルギー陽子が恒星風と衝突して生成された可能性が高い。研究成果は、極限宇宙環境における粒子加速機構の理解や、将来のマルチメッセンジャー天文学の発展につながると期待されている。

LHAASOが銀河系内の極限粒子加速源を発見 (LHAASO Discovers New Extreme Particle Accelerator in the Milky Way)
Broadband energy spectrum measurement of the gamma-ray binary LS I +61° 303. (Image by the LHAASO Collaboration)

<関連情報>

ガンマ線連星LS Iからの超高エネルギー放射の初検出+61°303 First Detection of Ultrahigh Energy Emission from Gamma-Ray Binary LS I +61° 303

Zhen Cao, F. Aharonian, Y. X. Bai, Y. W. Bao, D. Bastieri, X. J. Bi, Y. J. Bi, W. Bian, A. V. Bukevich et al. (LHAASO Collaboration)
Physical Review Letters  Published: 6 May, 2026
DOI: https://doi.org/10.1103/7xhp-tff7

Abstract

We report the first detection of gamma-ray emission up to ultrahigh-energy (UHE; >100  TeV) emission from the prototypical gamma-ray binary system LS I +61° 303 using data from the Large High Altitude Air Shower Observatory. It is detected with significances of 9.2⁢δ⁢ in the Water Cherenkov Detector Array (WCDA, 1.4−30.5  TeV) and 6.2⁢δ⁢ in the Kilometer Square Array (KM2A, 25−267  TeV); in KM2A alone we identify 16 photonlike events above 100 TeV against an estimated 5.1 background events, corresponding to a 3.8⁢δ⁢ detection. These results provide compelling evidence of extreme particle acceleration in LS I +61° 303. Furthermore, we observe orbital modulation at 3.9δ⁢ confidence level, between 25 and 100 TeV, with a hint that the orbital modulation is energy dependent. These features can be understood in a composite scenario in which leptonic and hadronic processes jointly contribute.

1701物理及び化学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました