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群英会开奖结果:超高能宇宙线的起源问题至今未解

时间:2021-03-02 18:11:34   作者:网钛CMS   来源:   阅读:90   评论:0
内容摘要:宇宙射线(即宇宙线)自1912年发现以来,超高能宇宙线的起源问题至今未解,堪称世纪之谜,也一直备受学界关注。  国际上首次发现超百万亿电子伏特伽马射线来自于超新星遗迹  中国科学院高能物理研究所(中科院高能所)3月2日对外宣布,中日合作团队......
宇宙射线(即宇宙线)自1912年发现以来,超高能宇宙线的起源问题至今未解,堪称世纪之谜,也一直备受学界关注。

  国际上首次发现超百万亿电子伏特伽马射线来自于超新星遗迹

  中国科学院高能物理研究所(中科院高能所)3月2日对外宣布,中日合作团队最新利用中国西藏羊八井ASγ实验阵列(西藏ASγ实验),在国际上首次发现距地球2600光年、编号为SNR G106.3+2.7的超新星遗迹发射出超过100TeV(100万亿电子伏特)的伽马射线。

  这些伽马射线可能是被SNR G106.3+2.7中的激波,加速到比地球上人造加速器最高能量高100倍的PeV(拍电子伏特)的宇宙线(主要成份为质子)与附近的分子云碰撞产生。因此,超新星遗迹SNR G106.3+2.7成为银河系中一个超高能宇宙线加速候选天体——“拍电子伏特宇宙线加速器”(“PeVatron”),这也为解开超高能宇宙线的起源之谜打开了一个重要窗口。

  西藏ASγ实验这项高能和天文领域的重磅发现及相关观测结果的研究论文,北京时间当天凌晨由国际专业学术期刊《自然·天文》在线发表。

  判断一个天体源是否为超高能宇宙线源主要有三条判据

  中科院高能所介绍说,将宇宙线加速到PeV能量的天体源被称为“PeVatron”,并被认为应该存在于银河系中。但是,由于宇宙线带电荷,它们在传播的过程中会受到银河系磁场的偏转,到达地球时的方向已经不再指向源头,因此无法通过宇宙线的方向来寻找“PeVatron”。

  幸运的是,宇宙线在其源头被加速后可能与附近的分子云发生碰撞,产生中性π介子,随后π介子衰变产生能量约为母体宇宙线能量十分之一的伽马射线(这类伽马射线被称为“强子起源”)。由于伽马射线不带电荷,沿直线传播,因此观测到的伽马射线到达方向就是该天体源方向,借此可以寻找“PeVatron”。

  判断一个天体源是否是宇宙线源“PeVatron”,主要有三条判据:一是该天体源发出的伽马射线能量超过100TeV;二是伽马射线发射区与分子云的位置一致;三是能够排除超高能伽马射线产生于脉冲星及其风云高能电子的可能性,即排除“轻子起源”。

  此前,世界上还没有任何一个实验组找到同时满足以上三个条件的天体。美国的VERITAS成像切伦科夫望远镜在TeV能区和美国费米伽马射线空间望远镜在GeV能区都已观测到来自于SNR G106.3+2.7的伽马射线,但它们对100TeV以上能区的伽马射线观测灵敏度不够。最近美国的HAWC实验在40TeV-100TeV能区观测到伽马射线,但其观测到的100TeV伽马射线辐射区位置精度较低,不足以排除伽马射线的“轻子起源”。

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