一说到茫茫宇宙，你的脑海中是否浮现出一片黑暗？

星系发出的光不会凭空消失，弥散在宇宙空间，遍布从可见光波段到红外波段。宇宙背景光是所有星系辐射的总和，但是这种背景光对高能伽马光子来说好比重重“迷雾”，一直以来人们以为在高能伽马波段宇宙是黑暗的。

如今，这一认知可能需要改变，宇宙可能比我们原来想象中更透明更亮。我国大科学装置高海拔宇宙线观测站（简称“拉索”）发布了迄今最亮伽马暴的高能伽马辐射精确能谱，挑战了传统的伽马暴余辉的标准辐射模型，揭示出宇宙背景光在红外波段的强度仅为现有宇宙学模型预期的40%左右，还为检验爱因斯坦狭义相对论的适用范围、探索暗物质候选粒子——轴子等新物理研究提供了重要信息。相关结果于北京时间11月16日凌晨在《科学进展》上发表，由中国科学院高能物理研究所牵头的“拉索”国际合作组完成。

伽马暴是宇宙大爆炸后最剧烈的天体爆炸现象。2022年10月9日，全球众多天文设施观测到了迄今最亮的伽马暴（编号GRB 221009A），其产生于距离地球24亿光年的宇宙深处。具有国际领先高灵敏度的“拉索”是此次唯一在万亿级电子伏特看到这个伽马暴的探测器，并“看清”了更多“细节”，创纪录地探测到十万亿电子伏特以上光子，这在60多年伽马暴研究历史上具有里程碑意义。

“在高能和低能条件下，伽马暴有着不一样的‘风景’，但在‘拉索’之前，研究伽马暴几十年的科学家从没有机会看到这么高能量的光子，过去建立的一些标准模型现在有待重新考量。”“拉索”首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员曹臻说。

“在高能伽马波段，过去大家一直以为宇宙就是这么黑暗，但它可能比我们想象中更透明更亮。”曹臻说。

高能伽马光子在飞行时会被宇宙中弥漫的背景光吸收，伽马光子能量越高被吸收得越强烈。本次基于“拉索”测量的精确能谱，推算出宇宙背景光对高能伽马光子的吸收低于预期，在红外波段仅为现有宇宙学模型预期的40%左右。这一结果将促使人们重新考虑宇宙中星系的形成和演化过程。好比开启了一扇探索新物理的大门，预期将会引发更多相关物理研究。

文/黄海华

编辑/倪家宁