科学家发现甚高能伽马射线活动星系核

高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）国际合作组发现低光度活动星系核具有甚高能伽马光子辐射，并证实低光度活动星系核能够将粒子能量提高到太电子伏特甚至更高的水平。相关研究成果以Discovery of Very High Energy Gamma-Ray Emission from the Low-luminosity AGN NGC 4278 by LHAASO为题，8月20日发表在《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）上。该研究由中国科学院上海天文台、高能物理研究所及云南大学等合作完成。

活动星系核（AGN）通常是由超大质量黑洞猛烈吸入周围物质而形成的强烈活跃的天体物理系统。黑洞附近的强引力场、强磁场、极端相对论速度等极端物理环境下的极端物理过程，通常产生能量很高且高速运动的粒子。这些粒子与周围物质碰撞便会发出伽马射线，为科学研究提供了优良的探针。测量伽马射线对于探讨AGN处发生的物理过程以及高能宇宙线起源与加速相关的物理问题具有重要意义。

目前已知89个AGN具有发射太电子伏特伽马光子的能力。它们拥有强大的喷流并伴随强烈的射电辐射。科研人员结合X射线、伽马射线开展多波段观测研究，在揭示活动星系核物理、喷流能量输运耗散、粒子加速机制等方面取得进展。然而，与其他AGN的射电辐射相比，此次“拉索”发现的NGC 4278低了几十倍。正是由于“拉索”的超强灵敏度、全天空的扫描和24小时不间断的观测能力，才发现了这个AGN。

该研究在“拉索”891天的观测数据中，以约9σ的显著性捕捉到NGC 4278的一次爆发，且持续约一个月。与其他甚高能活动星系核相比，它具有致密的对称射电喷流结构和相对弱的射电辐射，但其甚高能伽马射线辐射效率高于射电星系，且与耀变体相当。这表明低光度活动星系核中较弱的致密喷流能够有效加速粒子并辐射太电子伏特级的伽马光子，打开了研究低光度活动星系核的新窗口。

NGC4278和其他类型具有甚高能伽马辐射的AGN之间的比较