“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,总是变得“陡峭不平”,这是意味着着,在地球附过有一颗不可能 死亡并抛射出少量高速运动物质的大质量恒星,不可能 在银河系中存在着不同种类的宇宙线源。北京时间2019年9月28日,“悟空”号国际合作者者 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,那先 粒子包括各种原子核、正负电子、高能伽马射线和化微子等,它们统称为宇宙线。

  人类对宇宙线的观测和研究不可能 长达有一一个多多 世纪,但其起源、加速等基本什么的问题依然悬而未决。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,能助 理解宇宙线物理的基本什么的问题。不可能 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)处存在能谱变硬,即高能粒子数目随能量的降降速率 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现在开使关注数百GeV至数百TeV(1TeV=1万亿电子伏特)能段中质子宇宙线能谱算是存在新的价值形式。

  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可是 对宇宙线质子以及核素能谱进行精确测量,发现新的能谱价值形式。

  在前两年半的工作时间中,“悟空”共埋点到约100万个高能质子数据。基于那先 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总是出现明显的能谱变“软”价值形式。这里的“软”指的粒子的数量随能量的下降速率 加快速率。

  “不可能 质子能谱老可是 匀速下降的,科学家就没有没有来越多的发挥空间。但现在发现能谱蕴藏价值形式,这蕴藏着重要的物理信息。”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”的价值形式很不可能 是地球附过个别宇宙线源留下的印记。

  “有一种不可能 是,在朋友儿太阳系附过,原先有一颗大质量恒星死亡后产生超新星爆炸,并加速出少量的宇宙射线。还有有一种不可能 是,银河系中宇宙线源存在不同种类,它们加速出的宇宙线能谱不同,叠加事先的总和就会总是出现价值形式。我另一方更认可第有一种不可能 。”范一中说。(金凤

[ 责编:张佳兴 ]

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