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“悟空”号宇宙线研究获国际性突破
新华日报·2025-05-20 22:56

核心观点 - 暗物质粒子探测卫星"悟空"号国际合作组利用前8年观测数据,在国际上首次获得了TeV/n能区最精确的次级宇宙线硼核能谱,并发现了能谱新结构 [1] - 这一观测为修正宇宙线传播模型提供了最新的观测依据 [1] - 测量结果发现宇宙线硼核在约200GeV/n处存在显著的能谱变硬结构,粒子流量在更高能量处显著超出了经典模型的预测 [2] - 硼核的能谱指数增大幅度约为原初宇宙线质子、氦核的两倍 [2] - 观测结果表明宇宙线能谱变硬结构可能源自宇宙线传播效应,在高能区宇宙线的传播扩散比预想更慢 [2] 研究背景 - 宇宙线是来自外太空的高能粒子流,主要由各种质子、原子核、电子、高能伽马射线和中微子等组成 [1] - 宇宙线的起源和传播是物理和天文领域重要的前沿科学问题 [1] - "悟空"号是我国发射的第一颗用于空间高能粒子观测的天文卫星 [1] - "悟空"号的核心科学目标包括探测暗物质粒子和研究宇宙线的加速和传播机制 [1] - 在宇宙线中,硼原子核主要是碳核、氧核等原初核素在传播过程中和星际物质发生碰撞后产生的次级粒子 [1] 研究突破 - 国际上首次实现对1TeV/n以上能区硼能谱的精确测量 [2] - 测量精度和能量上限显著超过以往空间探测实验 [2] - 获得了10GeV/n到8TeV/n能区次级宇宙线硼元素能谱的精确测量结果 [2] - 观测结果近日发表于国际物理学顶级期刊《物理评论快报》 [2] 研究意义 - 为修正宇宙线传播模型提供了最新的观测依据 [1] - 对研究宇宙线的传播过程具有重要意义 [2]