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理论物理研究所在银河系宇宙线能谱的研究中取得重要进展

发布日期:2022-06-29  发布人:浏览量:

 

近日,我院理论物理研究所讲师牛家树通过对AMS-02(阿尔法磁谱仪)观测到的氦核、碳核、氮核、氧核、氖核、镁核、硅核等初级宇宙线能谱和硼核等次级宇宙线能谱的分析,首次统计显著地发现了刚度在大约1千亿伏特到一万亿伏特之间的双拐折结构,并且证实了这两个拐折的不同来源。这提供了银河系宇宙线源在空间分布和各成分占比方面的重要信息,对进一步确认银河系宇宙线的起源有着重要的意义,同时也是宇宙线物理进入“精确数据驱动时代”的又一重要工作。

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上图为各类成分高能区拐折谱指数的变化


银河系宇宙线的起源一直以来都是当代天体物理学的重要问题之一。由于银河系内随机磁场的作用,带电的宇宙线粒子会丢失掉对宇宙线源的指向信息。因此,通过对宇宙线能谱结构和各类成分的分析就成为反演宇宙线源各种性质的主要途径。对于已经观测到的各类宇宙线原子核的能谱来说,其最重要的特征就是刚度在大约1千亿伏特到一万亿伏特之间的拐折。

该项工作的相关内容已于近日通过论文《Hybrid Origins of the Cosmic-Ray Nucleus Spectral Hardening at a Few Hundred GV 》发表在国际天文学顶级期刊《Astrophysical Journal》上。此项工作得到了国家自然科学基金青年项目和理论物理平台项目以及山西省应用基础研究计划的支持。

原文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac6d5a

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