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【中国新闻网】科学家首次发现超高能宇宙线源存在于银河系的证据
2021-04-16|文章来源:程宇 |【
 

  【解说】高能宇宙线起源是一个世纪未解之谜。近日,中日合作西藏 ASγ实验观测到迄今为止最高能量的弥散伽马射线辐射,且弥漫分布在银盘(银河系在天空的投影)上。该成果也成为了百年宇宙线起源研究的里程碑。

  【解说】宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流,而能将宇宙线加速到PeV (拍电子伏特)能量的天体也被称为“拍电子伏特宇宙线加速器”,但迄今为止没有任何一个得到观测证实。其主要困难在于高能宇宙线粒子在银河系传播过程中其运动方向会被磁场偏转,因此无法搜寻其源头方向。但高能宇宙线在传播时可以产生的高能伽马射线,却能给科学家“指明方向”。

  【同期】中国科学院高能物理研究所粒子天体中心研究员 黄晶

  银河系处处充满了磁场,而这些宇宙射线又是带电粒子,在磁场内被偏转就失去了原来源头的方向。到达地球我们观测到的方向早就不是源头的方向了。可是这里面有一种粒子叫做伽马射线,它是中性粒子不会受到磁场影响偏转。它逆推回去的方向不就是源头的方向吗?所以研究伽马射线也就被作为寻找对应天体(超高能宇宙线源头)的一种很好的方法。

  【解说】为此,中日团队于西藏羊八井国际宇宙线观测站合作开展了西藏ASγ实验,利用自主开发的创新型地下缪子探测器展开探测。

  【同期】中国科学院高能物理研究所粒子天体中心研究员 黄晶

  伽马射线被淹没在宇宙射线茫茫的“大海”里面,“大海捞针”是很困难的一件事。之前的探测器它们的灵敏度不够,要排除掉大量的宇宙线背景,是很难的一件事。所以我们就想到能不能发明一种探测器,上面是2.5米深土层,土层下面是水切伦科夫缪子探测器,可以通俗地理解为就是一个大水池子,里面装上大型的光电倍增管。这个探测器起到漏斗的作用,把大量不要的宇宙射线背景排除掉,挑出纯的伽马射线。

  【解说】经过探测,西藏ASγ实验在银盘上发现了超高能弥散伽马射线,就像是“拍电子伏特宇宙线加速器”在银河系内留下的一串串“足迹”,是其存在于银河系的重要证据。

  【同期】中国科学院高能物理研究所粒子天体中心研究员 黄晶

  我们生活(宇宙射线)也是方方面面有应用的,所以我们去寻找宇宙线的起源,也是为了发现自然界里面的规律,推动人类对自然界的了解。这是国际上第一次发现“拍电子伏特宇宙射线加速器”在银河系内确切存在的实验证据,而且还是弥漫在银盘上。这个重大的发现,也为下一步探索宇宙线起源,以及分布的规律打下良好的基础。

   (源自 中国新闻网 2021年4月2日版 原地址:https://m.chinanews.com/wap/detail/chs/sp/9446802.shtml

  

 

  


 
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