西藏ASgamma实验

ASgamma实验位于西藏羊八井宇宙线观测站，它在念青唐古拉山脚下，是世界上目前所知的最佳高山站址。现在包括中日合作空气簇射宇宙线实验、中意合作天体物理地基观测研究（ARGO）实验两大型国际合作项目，可同时开展气候、空间天气等方面的研究。该站1995年被美国《科学》杂志列为中国的25个科研基地之一，2002年被国家科技部列入首批25个野外试点台站之一。同时位于这里的还有中科院国家天文台羊八井观测站。

西藏羊八井宇宙线观测站

中国科学院国家天文台西藏羊八井观测站全景

宇宙射线是来自宇宙的高能粒子流，是来自宇宙深处的物质样品。它联系于宇宙的历史、天体的演化、空间的环境和许多未解的科学之谜。其中最基本的一个是它的起源之谜。在地球上对原初宇宙线的探测是通过其与大气原子核相互作用产生的次级粒子群——广延大气簇射（EAS）来进行的。羊八井的高海拔优势是处在超高能（UHE）广延大气簇射发展极大附近，在此可以做最精确、系统误差最小的测量。羊八井宇宙线观测站旨在通过对宇宙线多能区、宽视场、大统计量的观测，研究宇宙线的起源、宇宙线本身的特性以及太阳活动的变化对低能量宇宙线的影响。

太空中最危险的辐射是宇宙射线，虽然宇宙射线相对较少但是它们非常危险

1988年羊八井开始中日合作，1990年建成北半球最高(4300m)的羊八井宇宙线观测站和中日合作羊八井一期阵列，羊八井一期实验的一流成果向国人和世界显示了羊八井站址的科学价值和巨大的物理潜能，专家们把研究方向瞄准地面宇宙线实验四个重大课题中的三项（即膝区物理、γ天文和利用宇宙线对太阳活动和日地环境的监测研究），来抓羊八井的二期实验和将来发展。

宇宙线观测站近景

近日，中日合作西藏ASgamma实验团队利用我国西藏羊八井ASgamma实验阵列发现迄今为止最高能量的宇宙伽玛射线，这些宇宙伽玛射线来自蟹状星云方向，能量高达450 TeV（4.5×10^14电子伏特）, 比此前国际上正式发表的75TeV的最高能量高出5倍以上。这标志着超高能伽玛射线天文观测进入到100 TeV以上的观测能段。相关观测结果以 “First Detection of Photons with Energy Beyond 100 TeV from an Astrophysical Source”为题，将于2019年7月下旬作为亮点文章在《物理评论快报》上发表。

西藏ASgamma实验观测到蟹状星云方向100TeV以上的伽玛射线

美国哈勃望远镜观测的蟹状星云图片

原初宇宙线进入地球大气后，与大气中的原子核发生相互作用产生空气簇射的示意图

上图展示了西藏ASgamma实验观测到的最高能量伽玛射线(450TeV)的空气簇射在探测器上产生的密度分布，其中，黑点表示点阵探测器的位置，带颜色的圆的面积表示在探测器上触发的粒子数目密度，圆的颜色从蓝到红表示粒子到达探测器的时间从快到慢(蓝色：快，红色：慢)；箭头所指的前端表示空气簇射的中心，箭头的方向表示到来的空气簇射方向。