喜欢天文的朋友都知道大名鼎鼎的蟹状星云 ， 它处于金牛座位置 ， 源于近千年前人类目睹过的一次超新星爆发——在我国北宋时期的宋仁宗至和元年（1054年）五月（阳历7月4日） ， 北宋司天监（官方天文机构）的官员们在天关位置（金牛座及其附近）发现新出现了一颗明亮的大星 ， 在长达23天的时间中都非常明亮 ， 即便在白天都能看到它 ， 将其命名为“天关客星” ， 这是一次著名的超新星爆发事件 ， 当时中西方的星象学家都对其进行了记录 ， 近现代以来它更是为很多天文学家所关注和研究 ， 后来认定了蟹状星云就是天关客星爆发后产生的星云痕迹 ， 也是现代天文学中第一个被证认的具有清晰历史观测记录的超新星遗迹 ， 它的中心位置有着一颗每秒钟旋转30圈的脉冲星 。

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近日 ， 我国科学家在国际权威期刊《科学》杂志上发表了通过测量蟹状星云高能量光子得出的研究结果 ， 利用得出的数据为超高能伽马光源测定了新标准 。

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这一测量结果是利用位于建造在我国四川省稻城县海拔4410米的海子山上的“高海拔宇宙线观测站（LHAASO ， 又叫拉索）”测量的 ， 它是以宇宙线观测研究为核心的国家级重大科技基础设施 ， 占地面积约1.3平方公里 ， 由5195个电磁粒子探测器和1188个缪子探测器组成的 ， 它拥有一平方公里地面簇射粒子阵列、7.8万平方米水切伦科夫探测器阵列以及18台广角切伦科夫望远镜交错排布组成的复合阵列 ， 所以它也是个多功能天文观测站 ， 有效采用上述四种探测技术 ， 将可以详细地测量宇宙线或伽马射线在大气层中的反应 ， 了解它们的基本信息 。

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这次观测记录到了来自蟹状星云的能量达1.1拍电子伏（拍=千万亿）的伽马光子 ， 这个能量是相当强的 ， 这也告诉我们在蟹状星云中心位置约5000倍日地距离中的星云核心区内存在能力超强的电子加速模式 ， 远超人类目前的电子加速能力 ， 目前人类最强的加速器是欧洲强子对撞机 ， 但是拉索观测到的蟹状星云的粒子能量是欧洲强子对撞机能够加速的粒子最大能量的2万倍 。

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这里的光子等粒子的能量之所以如此之强 ， 也是因为蟹状星云的核心有一颗中子星 ， 这个中子星（天关客星的前身恒星）爆发的年份距今也不过7,500年（距离地球6500光年） ， 可以说相当年轻 ， 正发射着高能伽马射线 ， 很多中子星本身就是脉冲星或磁星 ， 磁场强到不可思议 ， 产生的高能伽马光也比其他星体强很多 。

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天文观测发现蟹状星云中心的脉冲星正高速旋转 ， 这个直径十多公里的大球每秒钟就能旋转30圈 ， 它本身的超强磁场将表面磁层中的大量正负电子持续不断地吹向外围 ， 形成一股速度近乎光速的强劲星风 ， 其中的电子与中子星引力吸引的外部介质还会发生碰撞摩擦而产生更高能量 ， 所以拉索才能看到来自蟹状星云的能量达1.1拍电子伏（拍=千万亿）的伽马光子 。

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蟹状星云被认为是天文学的活教材 ， 因为它的观测位置极佳 ， 出现的时间又很年轻 ， 在常见的射电波、红外光、可见光、紫外光、X射线和伽马射线波段等天文学观测领域都有示范性的发现 ， 被认为是非常稳定且容易观测的高能辐射源 ， 因此被作为多个天文观测波段的“标准烛光” 。

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参考资料：
【我国科学家发现宋朝时的天关客星还在爆发高能伽马光，怎么这么强】中科院高能物理研究所7月8日文章《高海拔宇宙线观测站测定标准烛光的超高能段亮度、发现拍电子伏伽马辐射挑战理论极限》

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