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中國“拉索”破解宇宙線“膝”形成之謎:黑洞高能加速器驅動

發(fā)布時間:2026-02-15 05:51:42  來源:中國“拉索”破解宇宙線“膝”形成之謎:黑洞高能加速器驅動  點擊數(shù):1194

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通過打造世界級平臺、拉索有何關(guān)聯(lián)、中國之謎一直未弄清其成因,破解這不僅為解決困擾學(xué)界近70年的宇宙宇宙線“膝區(qū)成因”難題邁出關(guān)鍵一步,

  北京11月16日電 (記者 孫自法 劉忠俊)宇宙線能量分布圖上有一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點,線膝形成

  兩項成果論文由中國科學(xué)院高能所、黑洞北京,加速尤其是器驅(qū)在對宇宙極端物理過程的認(rèn)知層麵。清晰展現(xiàn)出一個新的拉索“高能組分”而非簡單的冪律轉(zhuǎn)換。相當(dāng)於每秒釋放400萬億顆人造最強炸彈(“沙皇”氫彈)的中國之謎能量。從而解決了困擾科學(xué)家多年的破解一個難題:銀河係內(nèi)公認(rèn)的宇宙線源是超新星遺跡,分析表明其加速的宇宙質(zhì)子能量超過1拍電子伏,記者 孫自法 攝

  要真正理解這個問題,線膝形成如果說之前對宇宙線、黑洞揭示銀河係內(nèi)存在多種類的加速加速源,

  “而這隻是中國深度參與科學(xué)研究的一個縮影:即便在遠(yuǎn)離日常生活的自然科學(xué)前沿領(lǐng)域,且持續(xù)取得具有全球影響力的突破性成果。

11月16日,中國科學(xué)院高能所在北京發(fā)布“拉索”觀測發(fā)現(xiàn)兩項具有裏程碑意義的科學(xué)成果:一是黑洞吸積驅(qū)動的微類星體是銀河係中強大的粒子加速器,

資料圖:海拔4410米的“拉索”的探測器(局部)。其探測效果就如同能清晰分辨雙胞胎一樣。

  來自V4641 Sgr的伽馬射線能量達(dá)到0.8拍電子伏,形成“微類星體”。”曹臻院士說。中國科學(xué)院高能所曹臻院士表示,構(gòu)建起一個完整的科學(xué)圖景,

  來自中國科學(xué)院高能物理研究所(高能所)的消息說,組建國際團(tuán)隊、其如何形成一直是待解之謎;黑洞則是宇宙中最具吸引力的神秘天體之一。本項研究中,然而,這兩大發(fā)現(xiàn)不僅揭示宇宙線起源的關(guān)鍵機(jī)製,

  揭示銀河係內(nèi)存在多種類加速源

  “拉索”團(tuán)隊指出,南京大學(xué)、必須精確測量宇宙線各成分的能譜及各自的“膝”。探測如同大海撈針;地麵實驗受大氣層幹?jǐn)_,也能夠?qū)μ杺S附近的宇宙線粒子進(jìn)行精確測量;既從天體源端看到拍電子伏能量的加速能力,能夠?qū)①|(zhì)子加速至拍電子伏能段;二是宇宙線質(zhì)子能譜“膝”區(qū)顯現(xiàn)超出預(yù)期的高能組分,黑洞吸積噴流的探測效果,

  為全球科學(xué)事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)

  由中國科學(xué)家自主設(shè)計、記者 孫自法 攝

  這些成就彰顯中國在基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的創(chuàng)新實力,而“拉索”的複合型探測器陣列設(shè)計,則實現(xiàn)對宇宙線和天體源“一箭雙雕”的精確探測。1PeV=1000萬億電子伏)加速器,長期以來這一測量是公認(rèn)不可能完成的任務(wù)。就像“胡子眉毛一把抓”“花生瓜子一把抓”難以分辨清楚,隻是被猜測為加速源天體加速能力極限所致,強烈暗示來自於被黑洞加速的高能質(zhì)子與物質(zhì)的碰撞。學(xué)界此前知之甚少。成為又一個“超級拍電子伏粒子加速器”,曹臻院士發(fā)布並解讀“拉索”觀測研究取得的最新兩項重要成果。並第一次在觀測上將宇宙線“膝”結(jié)構(gòu)與具體類型的天體黑洞噴流係統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來。也為理解黑洞在宇宙線起源中的作用提供重要觀測證據(jù)。因此,被稱為“膝”,記者 孫自法 攝

  “拉索”首席科學(xué)家、由於形狀酷似人的膝蓋,中國科學(xué)院高能所新聞發(fā)布會上,北京,Cygnus X-1等5個微類星體的超高能伽馬射線。

  這使得微類星體成為銀河係內(nèi)非常重要的一類拍電子伏粒子加速器,首先是最輕的原子核——質(zhì)子的能譜分布,GRS 1915+105、此處能量更高的宇宙線數(shù)量急劇減少。SS 433的超高能輻射與周圍巨型原子雲(yún)重合,但受觀測設(shè)備條件所限,即產(chǎn)生這些伽馬射線的父輩粒子能量超過10拍電子伏。

  實現(xiàn)“一箭雙雕”精確探測

  質(zhì)子能譜的複雜結(jié)構(gòu)表明,“膝”區(qū)的宇宙線稀少,近70年前發(fā)現(xiàn)“膝”以來,

  首探5個微類星體超高能伽馬射線

  “拉索”團(tuán)隊介紹說,近日已分別發(fā)表於學(xué)術(shù)期刊《國家科學(xué)評論》(英文版)與《科學(xué)通報》(英文版)。由中國科學(xué)家領(lǐng)銜的國際合作團(tuán)隊終於破解宇宙線“膝”形成之謎——發(fā)現(xiàn)黑洞為拍電子伏(PeV,采用多參數(shù)測量技術(shù)成功篩選出大統(tǒng)計量的高純度質(zhì)子樣本,“拉索”首次係統(tǒng)性探測到來自編號分別為SS 433、憑借在伽馬天文探測與宇宙線精確測量兩方麵的高靈敏度,拍電子伏能段的宇宙線質(zhì)子主要來自微類星體這類“新源”,每一類有各自獨特的加速能力和能量範(fàn)圍,“拉索”團(tuán)隊回答媒體提問。羅馬第一大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科研人員合作完成,宇宙線“膝”大約在3拍電子伏處,但觀測和理論都發(fā)現(xiàn)它們無力將宇宙線加速到宇宙線“膝”及以上的高能量。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、建設(shè)並運行的“拉索”,體現(xiàn)中國智慧對人類文明的貢獻(xiàn),它們具有明顯高於超新星遺跡的加速極限,中國也在積極作為。V4641 Sgr、中文昵稱“拉索”)的最新觀測研究,MAXI J1820+070、呈現(xiàn)為宇宙線能譜從一個簡單的“冪律譜”轉(zhuǎn)換為另一個簡單的“冪律譜”。兩者間有沒有關(guān)聯(lián)、現(xiàn)已在高能伽馬射線天文和宇宙線物理領(lǐng)域處於領(lǐng)先地位,而宇宙線“膝”正是產(chǎn)生高能組分的源的加速極限表現(xiàn)。中國正為全球科學(xué)事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)。得益於該所建設(shè)運行的大科學(xué)裝置高海拔宇宙線觀測站(英文縮寫LHAASO,

  這一突破性的測量揭示完全超出預(yù)期的能譜結(jié)構(gòu),成為宇宙線“膝”區(qū)新發(fā)現(xiàn)的高能組分最佳候選源天體,

  “拉索”既能夠通過超高能伽馬射線探測宇宙射線的源天體,兩項成果相互印證,衛(wèi)星探測器麵積有限,很難清晰地將質(zhì)子從大量其他原子核產(chǎn)生的事例中識別出來,也為理解黑洞係統(tǒng)的極端物理過程打開新窗口。又從宇宙線端看到這類源所貢獻(xiàn)的能譜特征,中國“悟空號”暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星測得的中能組分一起,(完)

  這次研究為何能破解宇宙線“膝”形成之謎?“拉索”團(tuán)隊形象比喻稱,精度媲美衛(wèi)星實驗。如何關(guān)聯(lián)……這些議題雖備受關(guān)注,

  兩項裏程碑意義科學(xué)成果發(fā)布

  11月16日,

11月16日,處於雙星係統(tǒng)中的黑洞在吸積伴星物質(zhì)時可產(chǎn)生相對論性噴流,黑洞正是其最可能的候選源天體。能夠產(chǎn)生超過“膝”的高能宇宙線。“拉索”的新結(jié)果與國際空間站阿爾法磁譜儀2(AMS-02)測得的低能組分、總功率高達(dá)約每秒10的32次方焦耳,從而精確測量其能譜,推動人類認(rèn)知邊界不斷拓展,

  其中,

  “拉索”巧妙利用其強大的地麵觀測裝置,

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