天关客星
公元1054年，当时正是我国北宋至和年间。在五月己丑（即公历7月4日）的晚上，突然有一颗明亮的星星出现，点亮了夜空。
（图片说明：天关客星）
我国古人经常夜观天象，所以纷纷记录下了这颗星星。我们现在知道，这是宇宙中最壮观的一种现象——超新星爆发，当时古人称之为客星。由于它位于天关星（金牛座ζ）的附近，因此被称为天关客星。
如今，差不多过去了整整1000年。人类的科技已经突飞猛进，今天的我们，对于这颗超新星，又有了什么新的了解呢？
蟹状星云
1731年，天文学家约翰·贝维斯在金牛座发现了一个星云。1758年，法国天文学家查尔斯·梅西耶也发现了它，并且将它隆重地放在了自己整理的梅西耶星表中的第一位，这就是著名的蟹状星云。
（图片说明：最著名的蟹状星云图片）
直到20世纪初，才有天文学家对这个星云的年龄进行了推测。根据星云的膨胀速度和大小，可以推测出它在差不多900年前爆发（如果算上6500光年的距离，那就是7400年前）。于是，天文学家联想到了我国以及其他几个国家古人的记载，才知道这就是蟹状星云就是天关客星留下的超新星遗迹。
直到今天，蟹状星云仍然是宇宙中最著名的星云之一，它的最大跨幅可达11光年。1969年，科学家们终于在它的内部发现了当初恒星爆发时留下的残骸——一颗脉冲星。
超新星是宇宙中最激烈的事件之一，是大质量恒星在死亡时的一次爆发。在内核坍缩的同时，外壳物质被炸到宇宙空间，形成了壮观的星云。在这个过程中，中央的脉冲星利用强大的磁场将电子吹入宇宙空间，形成了恐怖的恒星风。这种恒星风快得迅速追上了星云物质，并与之碰撞，使之更加瑰丽。
（图片说明：瑰丽的蟹状星云）
超新星爆发伴随着非常巨大的能量，许多光子获得这些能量之后，就提升到了超高能伽马射线的波段。因此，对于超新星的研究，超高能伽马天文学是一个有力的工具。而在这方面的研究，我国可谓是领先了全世界。
超高能伽马射线研究
实际上，早在2019年，我国就开始利用超高能伽马射线对蟹状星云进行研究了。当时科学家使用的仪器，正是我国和日本合作的位于西藏羊八井的ASgamma实验阵列。当时科学家们发现了24条能量超过100TeV的伽马射线，其中最强大的一个甚至达到了450TeV。
这里我们要解释一下：eV是一种衡量粒子能量的单位，中文译为电子伏特，1eV约等于 1.6021766208(98)×10^-19焦耳。这个数字相当小，这是可以理解的，毕竟只是一个微观粒子。但前面加一个T就不一样了，T代表万亿的意思。450万亿电子伏特，在当时也是人类检测到能量最大的光子了。
不过，我国的超高能伽马射线研究绝不会就此止步。
2017年，我国在四川稻城建设了更加强大的大面积高海拔宇宙线观测站（简称LHAASO）。到了2019年4月，LHAASO建成了1/4，当时已经初步可以使用了。根据LHAASO项目首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员曹臻的介绍，直到今天，LHAASO也只是基本完成了建设，并且尚在调试阶段。
（图片说明：LHAASO）
即便如此，LHAASO还是凭借强大的观测能力，震惊了全世界。今年5月17日，我国科学家在权威期刊《自然》上发表文章，介绍了LHAASO的成就：10000光年以外的1.4PeV伽马射线！和TeV相比，PeV又增加了一千倍。也就是说，我国科学家发现了1400万亿电子伏特的超高能伽马射线，刷新了人类纪录，也从此建立了人类的超高能伽马天文学。
有了LHAASO的强大能力，我国科学家“越战越勇”，将其对准了一千年前爆发了超新星的方向——蟹状星云。那么，这一次他们有何发现呢？
蟹状星云的超高能伽马射线
用一句话来说，我国科学家的这一次研究，精确测量了高能天文学“标准烛光”蟹状星云的亮度。
（图片说明：蟹状星云）
那么，什么又是标准烛光呢？
当我们抬头看夜空的时候，你可以清晰地看出一颗星星的东西南北的哪个位置，却说不出它距离你多远。对于科学家来说，如何测量天体的距离，也是一个难题。
不过他们发现宇宙中有些天体拥有固定的亮度，只要根据它应有的实际亮度和展现在我们眼中的相对亮度，就可以帮助科学家计算其距离。根据这种天体的距离，我们还可以推测它所在的结构或系统的距离，所以它们被称为标准烛光，或者说是量天尺。
正如我国科学家介绍的那样，既然是一把尺子，也不能直接拿来量，它需要有刻度。而确定这样的刻度，就需要科学家的天文观测了。
蟹状星云就是这样一把“尺子”，并且此前科学家们就在射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线等波段对它进行过观测。但是，到了300TeV的能量后，我们对它的观测就成为空白了。
这就是LHAASO这一次研究的意义，我国科学家利用它不仅在超高能伽马射线波段对它进行了观测和量天尺“刻度”的校对，同时也让这个“尺子的刻度更长一些”。
凭借LHAASO的强大观测能力，别说是300万亿电子伏特，我国科学家的观测涵盖了0.5万亿到1100万亿电子伏特宽广的范围。研究人员指出，这个1.1PeV的伽马光子，对应着蟹状星云内一个具有2.3PeV的“电子加速器”，这个能量是人类目前电子加速器所能达到的极限的1000 倍左右！
可以说，这次发现对于我们了解蟹状星云以及超高能伽马射线的了解都有着重要的意义，也为超高能伽马光源测定了新标准。
正如我们前面所说的，目前LHAASO还没有完全建成，就已经连续两次取得了举世震惊的发现。可以期待，当它完全投入使用后，将会越来越多地取得突破性的发现。
迄今为止，宇宙射线的研究已经催生了许多诺贝尔奖。如今，我国在超高能伽马天文学领域又是一骑绝尘。我们也非常期待：未来我国科学家是否会凭借LHAASO，夺得一次诺贝尔奖呢？
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