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“悟空”号发布最新成果,开启揭秘宇宙线起源的关键一步
2019/09/28 15:48  交汇点新闻  王梦然  

  交汇点讯 作为外太空的唯一物质样品,宇宙线携带着关于天体演化的重要信息,弄清它的起源、物理机制,将帮助人类走向宇宙更远、更深处。9月28日,“悟空”号国际合作组在国际期刊《科学进展(Science Advances)》上发布有关宇宙线的最新成果——通过对高能段宇宙线质子的精准测量,在约14TeV(TeV为能量单位,即万亿电子伏特)处发现一明显“拐折”。

  “在此之前,天文界一直认为宇宙线模型更趋于一条平滑的‘直线’。” 暗物质粒子探测卫星(“悟空”号)项目组成员、中科院紫金山天文台研究员袁强说,此次发现表明传统理论模型需要修正,开启了揭示高能宇宙线起源以及加速机制的重要一步。

  

  宇宙线早在1912年就已被发现,与之相关的研究已经获得数个诺贝尔奖,但迄今为止人类仍未发现其确切起源。“多年以来,高能段宇宙线粒子的精确观测,一直被学界视作难以抵达的‘珠峰’,然而,弄清宇宙线的起源,一定绕不过这座科学大山。”与世界同类探测设备相比,“悟空”具有观测能段范围最宽、粒子鉴别能力最优这两项核心技术优势,为此次研究提供了大量高品质数据。袁强指着观测图谱表示,宇宙线能谱的明显“拐折”正是出现在十几TeV这样的高能段处。

  此次成果综合了“悟空”号传回的近30个月的观测数据,研究团队从约45亿个宇宙线事例中挑选出2000万个高能质子,通过反复、细致的数据分析,最终获得精确的能谱结构。“‘悟空’平均每天传回约500万个高能粒子原始数据,分别被密云、喀什、三亚3个地面站接收,再通过北京的国家空间科学中心进行数据整理后发给紫台。”“悟空”号团队成员岳川告诉记者。

  “悟空”号设计寿命是3年,目前已处于“超期服役”状态,但各项性能指标非常稳定。袁强预测,其“服役”时间很可能延长至10年以上,采集粒子数预计可达200亿个。“‘悟空’号的三大科学目标是间接探测暗物质粒子、破解宇宙线起源和传播谜题、研究伽马射线天文现象,团队今后的科研仍重点围绕这三个问题开展。”中科院紫金山天文台台长、 “悟空”号首席科学家常进表示。

  交汇点记者 王梦然

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责编:刘雨菲

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