高海拔宇宙线观测站（LHAASO，中文简称拉索）国际合作组首次发现低光度活动星系核（LLAGN）具有甚高能伽马光子辐射，从而证实低光度活动星系核能够将粒子能量提高至少到太电子伏特（万亿电子伏特）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”为题于2024年8月20日在《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）发表。

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一个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，通常产生能量很高的高速运动的粒子，这些粒子与周围物质碰撞就会发出伽马射线，这就给人们提供了一个优良的探针。通过测量伽马射线对于了解AGN处发生的物理过程具有重要意义，尤其是与超高能宇宙线起源与加速相关的重大物理问题。目前已知89个活动星系核具有发射太电子伏特伽马光子的能力，它们均拥有强大的喷流并伴随着强烈的射电辐射，结合X-射线、伽马射线开展多波段观测研究，对于揭示活动星系核物理、喷流能量输运耗散、粒子加速机制等都取得了相当重要的进展。然而，此次拉索发现的NGC 4278与其他AGN的射电辐射相比，低了至少几十倍。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，才发现了这个至关重要AGN。

 NGC4278（红星所示，并用红字标出）和其他类型具有甚高能伽马辐射的AGN之间的比较。图中横轴表示的是AGN的甚高能伽马射线的辐射强度量级，纵轴表示的是其射电的辐射强度量级

研究人员在拉索891天的观测数据里，以约9σ的显著性捕捉到NGC 4278的一次爆发，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显著高于射电星系，与耀变体相当。这一发现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，打开了深入研究低光度活动星系核的新窗口。

在这项研究中，我台陈亮研究员负责多波段数据等科学相关的工作并与中国科学院高能物理所査敏研究员共同撰写了论文，博士研究生项光漫负责LHAASO/WCDA光变数据分析相关的工作。他们与负责LHAASO/WCDA能谱数据的高能所博士后胡世聪、负责LHAASO/KM2A数据的高能所与云南大学联合培养博士研究生文韬共为此论文共同通讯作者。上海天文台于2016年开始参与拉索工作，2017年主办了第八届高海拔空气簇射探测国际研讨会，2019年正式加入LHAASO合作组。我台还有研究人员郭福来、邢祎、周佳能等也参与LHAASO的数据分析和理论研究作。

文章链接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad5e6d

科学联系人：陈亮 chenliang@shao.ac.cn