
暗物资粒子探伤卫星“悟空”国外结合组4月30日公布最新琢磨效果。基于卫星数据,“悟空”初次在不雅测上径直阐明了天地射线加快能量极限的电荷依赖端正,并为地球隔邻存在“超等粒子加快器”提供了关键左证。
关联效果29昼夜间在线发表于国外学术期刊《当然》。
浩繁的大气层外,日复一日不鄙人着“粒子雨”。这些以接近光速穿行的高能粒子(如原子核、正负电子等)被统称为天地射线。主流不雅点合计,它们频繁起原于超新星爆炸遗址或黑洞吸积等极点天地事件,佩戴着紧迫的天体物理信息。百余年来,科学家一直试图弄清它们究竟从哪来、奈何被加快到如斯高的能量。为解开这些谜团,科学家需要测量天地射线的能谱,也即是不同能量的粒子数目散播。

a至e为“悟空”测量的质子、氦、碳、氧、铁核能谱(图中红点)和其他试验戒指对比。琢磨显露,5种粒子存在调治的能谱“饱读包”结构。(暗物资粒子探伤卫星“悟空”国外结合组供图)
这次,“悟空”国外结合组诈骗卫星在轨前9年(2016至2024年)的不雅测数据,精准测量并绘图出质子、氦、碳、氧和铁这5种不同天地射线粒子的能谱。琢磨团队发现:这5种粒子的数目,齐在达到某一个特定高能量点时出现活动一致的急剧减少,造成能谱“饱读包”结构。“这就像是高速公路上的汽车,速率达到某个‘极限值’后,能加快跑下去的数目倏得大幅减少。”暗物资卫星首席科学家、中国科学院院士常进比方说念。
更奇妙的是,“悟空”团队通过计较发现,立博体育决定这个“极限值”的是粒子所带的电荷量而非质料。这也在实质不雅测中阐明了天地射线加快能量极限的“电荷依赖特点”。“无为点说,电荷越大的粒子,能被加快到的能量上限就越高。”暗物资卫星科学应用系统副总师、中国科学院紫金山天文台琢磨员范一中补充说,“悟空”提供的径直不雅测左证印证了20世纪60年代科学界建议的天地射线电荷依赖加快表面,为这也曾典表面估计提供了实证。
这个发现阐扬了什么?卫星科学团队成员、中国科学院紫金山天文台琢磨员袁强先容,“悟空”这次琢磨标明,在距离地球较近的天地空间里,存在着一个自然的“超等粒子加快器”。而“悟空”捕捉到的能谱“饱读包”正对应于这个加快器的“最大马力”,即加快才气上限。“结合前期天地射线标的散播的琢磨,还不错判定,这个加快源位于鉴别星河系中枢的地方。”袁强补充说。
“悟空”于2015年底放射起飞,迄今已在轨运转超过10年,记载了约185亿个高能粒子事例。它的中枢任务是通过高精度不雅测天地高能粒子来寻找暗物资存在的左证,同期琢磨天地射线的起原与传播。与国外同类空间高能粒子探伤缔造比较,“悟空”具备遮蔽能段宽、能量测量准、粒子甄别才气强等私有上风。
“‘悟空’探伤器当今依然保抓着细腻的气象。跟着数据进一步积存,期待它连续炼就‘洞如观火’,为最终揭开暗物资和高能天地射线起原的谜团再立新功。”常进说。
规划:孙闻
记者:王珏玢
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