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LHAASO科学背景
日期:2013-11-15来源:
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宇宙线研究现状及发展趋势】

  在现代物理学发展过程中,宇宙射线的研究占有重要的地位,在高能加速器没有出现以前,宇宙射线是唯一的高能粒子样本来源,它一经发现,就成为人们竞相研究的对象,开创了粒子物理学。许多新的粒子都是首先在宇宙线中发现的。例如:用云室发现了正电子、μ 等;用原子核乳胶发现了π介子等。国际上为此建设了不少探测宇宙射线的大型装置,宇宙线研究取得了很大成就。随着上个世纪50年代人工加速器逐渐取代了高能物理中其基本粒子源的科学地位之后,宇宙线研究转向探索高能宇宙线本身的起源、加速和传播机制,以及用宇宙线为工具研究与宇宙演化、高能天体演化相关的基本问题。 

  当前宇宙线物理的核心问题是寻找宇宙线起源,解开这一世纪之谜。由于宇宙线中大部分都是带电粒子,在传播过程中会受到星际磁场而偏转,到达探测器时早已失去了原初的方向信息,从而无法根据所探测到的宇宙线到达方向来反推出源的方向。从而只能通过对来自源的极高能粒子、中微子或甚高能(TeV能区)γ射线的测量来间接寻找宇宙线源,相应地,形成了国际三大宇宙线研究中心。 

 

                                        

 

                                           

 

      由于极高能宇宙线流强极低及中微子相互作用截面小,非常难于探测,而甚高能γ射线的探测容易很多。若甚高能γ 光子能被证实是产生于强子过程,就间接地找到了宇宙线源。  

  对甚高能γ射线的探测技术有两种:地面粒子探测器阵列和成像大气契伦科夫望远镜,两者优缺点互补。目前所发现的140多颗甚高能γ射线源中,只有少数几个能用强子模型很好的解释,这暗示了强子源的存在,从而看到了揭开宇宙线起源这一神秘面纱的曙光。 

  因此,要想解开宇宙线起源之谜,需要发现足够多的甚高能γ射线源样本来进行统计分类分析。然而,现有的两种探测技术都受到一些不利因素的限制无法探测到更多的源,高灵敏度广角扫描望远镜的建设迫在眉睫。于是,LHAASO应景而生。

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