一個國際研究人員小組研究了來自中國暗物質(zhì)粒子探測器(DAMPE)的數(shù)據(jù),這是首次以高精度測量高達100 TeV能量的宇宙射線質(zhì)子。該小組在《科學進展》雜志上發(fā)表的論文中,描述了他們對從衛(wèi)星接收到的數(shù)據(jù)進行的研究以及迄今為止所學到的知識。
四年前,中國政府將DAMPE衛(wèi)星望遠鏡送入了軌道(這是中國故事中的英雄,孫悟空后被冠以悟空的綽號),其使命是三重的:通過仔細觀察來研究暗物質(zhì)的性質(zhì)。高能伽馬射線和電子;通過仔細分析重原子核和高能電子來研究宇宙射線的可能起源;最后,研究宇宙射線的傳播和加速的本質(zhì)。
科學家認為,大多數(shù)宇宙射線是超新星爆炸產(chǎn)生的。先前的研究表明,大多數(shù)宇宙射線實際上是原子核的一部分,并且發(fā)現(xiàn)其中存在周期表的所有元素。到達地球的大約90%的宇宙射線實際上是氫原子(質(zhì)子)的原子核。科學家們還發(fā)現(xiàn),宇宙射線到達我們的路徑受到諸如磁場等多種因素的影響,因此,很難甚至不可能確定其來源。為了更多地了解可能的來源,科學家們研究了宇宙射線光譜。
在這項新工作中,研究人員一直專注于質(zhì)子宇宙射線。在以比以前的努力更高的精度研究它們的過程中,他們發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子變化的實例,其上升了數(shù)千億電子伏特,然后下降到低至14 TeV的水平。研究人員說,這是宇宙射線具有獨特光譜特征的證據(jù)。他們進一步建議,這種光譜特征的來源可能是局部的,盡管他們承認它也可能源自其他事物。他們甚至暗示,銀河系中可能有多種類型的源會產(chǎn)生不同的光譜。