5月19日,記者從(cóng)中國科(kē)學院紫金山天文台新聞發布會獲悉,基于“悟空(kōng)”号前四年半的在軌觀測數據,來(lái)自該台(tái)等單位的研究人員,成功獲得(dé)宇宙線氦核從70GeV(十億電子伏特(tè))至80TeV(萬億電子伏特)能段的精确(què)能譜測量結果(guǒ),并探測到氦核能譜新結構。這是國際上*利用空間實驗實現對10TeV以上(shàng)能(néng)段氦核宇宙線能譜的精确測量,對揭示高能(néng)宇宙線的起源以及加速機制(zhì)具(jù)有十分重要的意(yì)義。相關研究成果發表于《物理評論快報》上。
我們賴以生存的地球無時無刻不在經受(shòu)來自外太空高能粒子的轟擊,這些粒子包括各種原子核、正負電子、高能(néng)伽(gā)馬射線和中微子等,它們(men)統稱為宇宙線。所謂宇宙(zhòu)線能譜就(jiù)是宇宙線的數目随着(zhe)能量變化的(de)關系。它蘊含有豐富的關于宇宙線(xiàn)的物理信息,精确測量宇宙線的能譜是研究宇宙(zhòu)線物理的(de)核心任務。
“悟空”号是我國發(fā)射的*顆用于空間高能粒子觀測的衛星,它的主要使(shǐ)命是間(jiān)接探測暗物質粒子并研究(jiū)宇宙線物理。
“和國(guó)際上其他類似探測設備相比,‘悟空’号覆蓋能段寬、能量測量準、粒子鑒(jiàn)别強,在(zài)高能正負電子和核素宇宙線的觀測方面位(wèi)居世界前列。”中國科學院(yuàn)紫金山天文台研究員袁強指出。
質子和氦核是宇宙線中*豐富的兩(liǎng)種粒子,數量約占宇宙線的99%。“悟空”号探測器具有(yǒu)優異的電荷分辨(biàn)本領,可以對高能(néng)宇宙(zhòu)線氦核進行有效鑒别,進而實現對氦核能譜的精(jīng)确測量。
研究人員用“悟空(kōng)”号前四年半的觀測(cè)數據(jù),獲得的宇宙線氦核從70GeV至80TeV能段的精(jīng)确能譜測(cè)量結果意義重大。該測量結果确認了氦核能譜在TeV能量處存在變硬特征,并且(qiě)*以高置信度揭示出氦核能譜在約34TeV處存在能譜變軟(ruǎn)的結構。
和以往實驗結果相比,“悟空(kōng)”号的結果在TeV以上能段精度顯著提(tí)高。“這次測量的氦核能譜和‘悟空’測量的質子(zǐ)能譜體現(xiàn)出非常類似的(de)行為,預示着它們存(cún)在共同的(de)起源(yuán)。”中國科學院紫金山天(tiān)文台副研究員、“悟空”科學團隊成員嶽川說。
袁強強調,目前“悟空”号已進入二次延壽(shòu)運行階段,探測器狀(zhuàng)态良好,仍在不(bú)斷積累高(gāo)質量觀測(cè)數據。随着數據(jù)的進一步積累和分析的深入,“悟空(kōng)”号有望取得更多的重要成果,為*終揭開高能宇宙線的起源和加速之謎作(zuò)出重要的貢獻(xiàn)。(記者陸成(chéng)寬)
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