“悟空”號獲得 TeV 以上能區迄今最精確的宇宙線輕核能譜並發現能譜新結構
阿新 • • 發佈:2021-05-20
5 月 20 日訊息 據紫金山天文臺網站,近日,基於衛星前四年半的在軌觀測資料,“悟空”號國際合作組獲得了宇宙線氦核 70 GeV 至 80 TeV 能段的精確能譜測量結果,如圖右圖所示(DAMPE 2021, Phys. Rev. Lett.)。
瞭解到,“悟空”號是我國發射的第一顆用於空間高能粒子觀測的衛星,它的主要使命是間接探測暗物質粒子並研究宇宙線物理和高能伽馬射線天文。
和以往實驗結果相比,“悟空”號的測量結果在 TeV 以上能段的精度顯著提高。氦核能譜和質子能譜體現出非常類似的行為,預示著它們存在共同的起源。“悟空”號質子和氦核結果還表明二者能譜拐折的位置近似正比於其電荷。這一新的拐折結構及其電荷依賴的特性預示著它們可能來自鄰近地球的某個宇宙線加速源,拐折能量對應於該源的加速上限。
▲“悟空”號測量得到的 40 GeV-100 TeV 能段質子宇宙線能譜(左圖紅點)和 70 GeV-80 TeV 能段氦核宇宙線能譜(右圖紅點)。圖取自 DAMPE collaboration (2019 Sci. Adv.,5, eaax3793; 2021 Phys. Rev. Lett., 126, 201102) | 圖源:紫金山天文臺網站
紫金山天文臺表示,2017 年以來,“悟空”號相繼在電子、質子和氦核宇宙線測量方面取得國際領先的成果,標誌著我國的空間高能粒子探測研究已躋身世界最前列。