天文学家研究神秘超高能伽马射线源LHAASO J2108+5157

汪雨甘捍

使用HAWC采集的2400天数据绘制的LHAASO J2108+5157区域的重要性地图。鸣谢:库马尔等人，2023。

（）据美国物理学家组织网（托马斯·诺瓦克斯基）：来自马里兰大学和密歇根理工大学的天文学家检查了一个神秘的超高能伽马射线源，称为LHAASO J2108+5157。这项研究的结果于8月31日发表在预印服务器arXiv上，可以帮助我们揭示这一来源的真实性质。

光子能量在100 GeV和100 TeV之间的伽马辐射源被称为超高能(VHE)伽马射线源，而光子能量在0.1 PeV以上的被称为超高能(UHE)伽马射线源。这些来源的性质仍然不太清楚；因此，天文学家一直在寻找这种类型的新天体来表征它们，这可能会对它们的总体特性有更多的了解。

由马里兰大学的Sajan Kumar领导的一个天文学家小组决定近距离观察这样一个被命名为LHAASO J2108+5157的UHE伽马射线源。它是一个延伸小于0.39度的点状源，已知与分子云[MML2017]4607相关——位于大约10700光年之外。

先前对LHAASO J2108+5157的观测没有探测到对应的X射线，结果发现最近的X射线源是食双星RX J2107.3+5202，间隔约为0.3度。鉴于到目前为止在LHAASO J2108+5157附近没有探测到强大的脉冲星或超新星遗迹，很难确定其伽马射线发射的来源，因为这可以通过强子模型和轻子模型来解释。

因此，Kumar的团队利用高能辐射成像望远镜阵列系统(VERITAS)和高海拔Water Cherenkov天文台(HAWC)对LHAASO J2108+5157进行了观测，以便对发射的UHE伽马射线进行更多的观测。

观察发现，在LHAASO J2108+5158位置附近没有明显的排放。天文学家还对LHAASO J2108+5157位置周围半径为0.09度的圆形区域进行了光谱分析，测量了1.0、3.98和15.38 TeV能量的微分通量上限——与之前的研究一致。

所获得的上限排除了强子模型，并表明发射的轻子起源从几个TeV到几百个TeV能量。然而，研究人员指出，最近在LHAASO J2108+5157附近发现了一种新的分子云，这为观察到的伽马射线发射的来源提供了更多信息。

“这种新云的形态与LHAASO J2108+5157从费米-拉特发出的高达2 GeV的伽马射线发射以及LHAASO探测到的发射高度相关。这使得伽马射线更有可能是通过强子通道产生的，分子云是由不明质子加速的宇宙射线粒子的主要目标，”天文学家总结道。

他们补充说，为了充分了解LHAASO J2108+5157的性质，未来需要通过CTA进行观察并在X射线波段进行分析。