“悟空”号最新发现:首绘极高能段宇宙线质子能谱

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  宇宙射线中的高能粒子分布,在某个特殊能段,突然 变得“陡峭不平”,这意味,在地球随近有一颗意味死亡并抛射出几瓶高速运动物质的大质量恒星,意味在银河系中位于着不同种类的宇宙线源。北京时间2019年9月28日,“悟空”号国际合作组在《科学进展》(《Science Advances》)发表了从40 GeV到100 TeV能段的宇宙线质子精确能谱测量结果。这是国际上首次利用空间实验,实现对高达100 TeV的宇宙线质子能谱的精确测量。

  暗物质卫星“悟空”号,受访者供图

  人类往往通过电磁波、宇宙线、中微子和引力波观察宇宙。而地球时刻在经受来自外太空中高能粒子的轰击,哪几个粒子包括各种原子核、正负电子、高能伽马射线和珍微子等,它们统称为宇宙线。

  人类对宇宙线的观测和研究意味长达俩个多世纪,但其起源、加速等基本间题依然悬而未决。质子是宇宙线中丰度最高的粒子,占比约90%。

  对质子能谱的精确测量,能够理解宇宙线物理的基本间题。意味巨大的技术挑战,宇宙线的直接观测直到1008年才取得突破性成果。

  科学家们发现,质子宇宙线在约100GeV(1GeV=10亿电子伏特)处位于能谱变硬,即高能粒子数目随能量的降滑行度变缓,这对传统理论模型带来了挑战。从那时起科学家们现在开始关注数百GeV至数百TeV(1TeV=1万亿电子伏特)能段中质子宇宙线能谱否是位于新的特征。

  2015年底发射的我国首颗天文卫星“悟空”号,其核心科学目标之一或者对宇宙线质子以及核素能谱进行精确测量,发现新的能谱特征。

  在前两年半的工作时间中,“悟空”共下发到约100万个高能质子数据。基于哪几个数据,“悟空”号的科学家们获得了0.04—100 TeV能段的质子宇宙线能谱。

  中科院紫金山天文台研究员袁强表示,在最新的观测结果中,除了证实前人发现的数百GeV处的能谱变硬结果,“悟空”号还首次发现了质子能谱在约14 TeV突然 跳出明显的能谱变“软”特征。这里的“软”指的粒子的数量随能量的下滑行度调慢。

  “意味质子能谱突然 是匀速下降的,科学家就这样太少 的发挥空间。但现在发现能谱饱含特征,这饱含着重要的物理信息。”中科院紫金山天文台研究员范一中接受科技日报记者采访时表示,14 TeV处能谱变“软”的特征很意味是地球随近个别宇宙线源留下的印记。

  “并否意味是,在我应该 们 太阳系随近,原来有一颗大质量恒星死亡后产生超新星爆炸,并加速出几瓶的宇宙射线。还有并否意味是,银河系中宇宙线源位于不同种类,它们加速出的宇宙线能谱不同,叠加之前 的总和就会突然 跳出特征。我每每该人更认可第并否意味。”范一中说。(金凤

[ 责编:张佳兴 ]

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