“悟空”号获得 TeV 以上能区迄今最精确的宇宙线轻核能谱并发现能谱新结构

IT之家 5 月 20 日消息 据紫金山天文台网站，近日，基于卫星前四年半的在轨观测数据，“悟空”号国际合作组获得了宇宙线氦核 70 GeV 至 80 TeV 能段的精确能谱测量结果，如图右图所示（DAMPE 2021, Phys. Rev. Lett.）。

IT之家了解到，“悟空”号是我国发射的第一颗用于空间高能粒子观测的卫星，它的主要使命是间接探测暗物质粒子并研究宇宙线物理和高能伽马射线天文。

和以往实验结果相比，“悟空”号的测量结果在 TeV 以上能段的精度显著提高。氦核能谱和质子能谱体现出非常类似的行为，预示着它们存在共同的起源。“悟空”号质子和氦核结果还表明二者能谱拐折的位置近似正比于其电荷。这一新的拐折结构及其电荷依赖的特性预示着它们可能来自邻近地球的某个宇宙线加速源，拐折能量对应于该源的加速上限。

▲“悟空”号测量得到的 40 GeV-100 TeV 能段质子宇宙线能谱（左图红点）和 70 GeV-80 TeV 能段氦核宇宙线能谱（右图红点）。图取自 DAMPE collaboration (2019 Sci. Adv.,5, eaax3793; 2021 Phys. Rev. Lett., 126, 201102) | 图源：紫金山天文台网站

紫金山天文台表示，2017 年以来，“悟空”号相继在电子、质子和氦核宇宙线测量方面取得国际领先的成果，标志着我国的空间高能粒子探测研究已跻身世界最前列。