“悟空”号发布最新成果,开启揭秘宇宙线起源的关键一步

宇宙射线作为外层空间唯一的物质样本,携带着关于天体演化的重要信息。了解它的起源和物理机制将有助于人类更深入地了解宇宙。9月28日,“悟空”国际合作小组在《科学进展》国际期刊上公布了宇宙射线的最新结果——通过对高能段宇宙射线中质子的精确测量,在大约14tev(tev是能量单位,即万亿电子伏特)处发现了明显的“扭结”。“迄今为止,天文学界一直认为宇宙射线模型往往是一条平滑的‘直线’。”暗物质粒子探测卫星(悟空)项目组成员、中国科学院紫金山天文台研究员袁强表示,这一发现表明,传统理论模型需要修正,为揭示高能宇宙射线的起源和加速机制迈出了重要一步。

宇宙射线早在1912年就被发现了,相关的研究获得了几项诺贝尔奖,但迄今为止人类还没有找到它的确切来源。“多年来,对高能区宇宙射线粒子的精确观测一直被视为学术界难以企及的“珠穆朗玛峰”。然而,为了找出宇宙射线的来源,我们不能绕过这座科学山。”与世界上同类检测设备相比,“悟空”具有观测能量范围最广和粒子识别能力最好两大核心技术优势,为本次研究提供了大量高质量的数据。袁强指着观察地图说,宇宙射线能谱的明显“扭结”正好在高能区,就像十几个tev。这一成就整合了“悟空”近30个月的观察数据。研究小组从大约45亿个宇宙射线案例中选择了2000万个高能质子。通过反复详细的数据分析,最终得到准确的能谱结构。悟空每天平均发回约500万个高能粒子原始数据,分别由密云、喀什和三亚地面站接收,经北京国家空间科学中心数据整理后发送至梓泰“悟空”队员岳川告诉记者。“悟空”的设计寿命为3年,目前处于“延伸服务”状态,但其性能指标非常稳定。袁强预测,它的“服役”时间可能会延长到10年以上,收集的粒子数量预计将达到200亿。悟空的三个科学目标是间接探测暗物质粒子,解决宇宙射线起源和传播的谜题,以及研究伽马射线天文现象。该团队未来的研究仍将集中在这三个问题上。”中国科学院紫金山天文台台长、悟空首席科学家常进说。路口记者王梦然


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