“悟空”号首次探测到宇宙射线加速能量与粒子电荷成正比
创始人
2026-05-06 11:38:32
0

宇宙射线加速过程中,不同种类的粒子能达到的最大能量是否确实与其电荷成正比?这个重大科学问题如今有了实证依据。来自中国、瑞士、意大利的多家研究机构基于中国“悟空”号暗物质粒子探测卫星9年的观测数据研究发现,多种核素宇宙射线能谱在高能段存在统一的“鼓包”结构,宇宙射线加速能量极限与粒子电荷成正比。这是人类首次通过直接观测印证了物理学界1961年提出的“彼得斯循环”理论,为揭开宇宙射线起源之谜提供了重要线索。该成果4月29日刊发于国际学术期刊《自然》。

a-e为“悟空”号测量的质子、氦、碳、氧、铁核能谱(图中红点)和其他实验结果对比。图中可以清晰地看到5种粒子存在统一的能谱“鼓包”结构。研究团队供图

宇宙中存在着大量接近光速穿行的高能粒子流,即宇宙射线。“随着宇宙射线能量的升高,粒子的数目会急剧减少,探测也愈加困难。”中国科学院院士、“悟空”号首席科学家常进介绍,精确测量宇宙射线中各种核素粒子的能谱,是研究宇宙射线物理的关键。

“悟空”号卫星科学应用系统副总师范一中研究员介绍,1961年物理学家伯纳德·彼得斯提出,在受磁场约束的加速环境中,带电粒子所能达到的最大能量与其电荷成正比,超过这个能量,粒子数目会急剧下降。这个理论预言被称为“彼得斯循环”理论,但一直没有在观测中被验证。

作为我国首颗空间天文卫星,“悟空”号自2015年发射以来,已记录了约185亿个高能粒子事例。

范一中介绍,此次研究中,科研团队基于“悟空”号2016年1月1日至2024年12月31日的观测数据,精确测得了质子、氦、碳、氧和铁等5种丰度最高的宇宙射线粒子在超宽能段内的能谱,首次直接探测到它们在高能段存在共同且显著的“鼓包”状结构。研究结果显示,“鼓包”结构出现的位置和粒子的电荷成正比。

“宇宙射线能谱通常应呈现出持续甚至加速下降的趋势,但如果一个能段的下降趋势比前后能段平缓,那么在能谱上就表现出一个‘鼓包’形状。”范一中说。

团队推测,这可能是因为太阳系周围存在一个近邻的宇宙射线加速源,其辐射出来的高能粒子有一个能量上限。超过这个值后,高能粒子的数目急剧减少,表现为“鼓包”的快速下降。

“悟空”号团队成员、中国科学技术大学教授黄光顺认为,此次研究首次得到了“彼得斯循环”理论的直接观测证据,对理解高能宇宙射线的加速机制有重要价值。

相关内容

影苗智能申请图像嵌入处理方...
国家知识产权局信息显示,上海影苗智能科技有限公司申请一项名为“一种...
2026-05-06 11:39:27
训练课目嵌入运输任务
“单车单次任务量再创新高,运输保障效益整体提升。”日前,西藏军区某...
2026-05-06 11:39:24
将阅读嵌入生活
今年2月1日起实施的《全民阅读促进条例》,从立法层面为全民阅读的开...
2026-05-06 11:39:20
阳光电源取得功率模块专利,...
国家知识产权局信息显示,阳光电源股份有限公司取得一项名为“功率模块...
2026-05-06 11:39:18
华丰智信取得冗余热备份电源...
国家知识产权局信息显示,湖南华丰智信科技有限公司取得一项名为“冗余...
2026-05-06 11:39:17
新集能源招标结果:中煤新集...
证券之星消息,根据天眼查APP-财产线索数据整理,中煤新集能源股份...
2026-05-06 11:39:15
正泰电源:4月30日融资买...
证券之星消息,4月30日,正泰电源(002150)融资买入4178...
2026-05-06 11:39:09
猛人实业取得供电连接装置及...
国家知识产权局信息显示,深圳市猛人实业发展有限公司取得一项名为“一...
2026-05-06 11:39:08
长沙竹叶电子科技申请电源散...
国家知识产权局信息显示,长沙竹叶电子科技有限公司申请一项名为“一种...
2026-05-06 11:39:05

热门资讯

将阅读嵌入生活 今年2月1日起实施的《全民阅读促进条例》,从立法层面为全民阅读的开展提供了法治保障。条例明确规定每年...
比瑞科技取得可便携小型储能电源... 国家知识产权局信息显示,比瑞科技(深圳)有限公司取得一项名为“一种可便携的小型储能电源”的专利,授权...
赛力斯申请车辆纹波电流处理专利... 国家知识产权局信息显示,赛力斯汽车有限公司申请一项名为“车辆纹波电流处理方法、装置、电子设备、可读存...
重庆北理芯研科技申请多值RRA... 国家知识产权局信息显示,重庆北理芯研科技有限公司申请一项名为“一种多值RRAM读写电路及其读写方法”...
“悟空”号首次探测到宇宙射线加... 宇宙射线加速过程中,不同种类的粒子能达到的最大能量是否确实与其电荷成正比?这个重大科学问题如今有了实...
紫光同芯取得线性稳压器电路和电... 国家知识产权局信息显示,紫光同芯微电子有限公司取得一项名为“线性稳压器电路和电源设备”的专利,授权公...
日照阳光合源电力工程有限公司等... 国家知识产权局信息显示,日照阳光合源电力工程有限公司;山东华信电气股份有限公司申请一项名为“基于超导...
半导体产业链开盘强势,存储概念... 截至2026年5月6日10:23,上证科创板半导体材料设备主题指数(950125)强势上涨4.54%...
A股三大指数集体高开,半导体、... 5月6日,A股四大指数集体高开。截至北京时间9时47分,上证指数涨0.79%,报4144.72点;深...
SIA:2026Q1全球半导体... IT之家 5 月 6 日消息,SIA(美国半导体行业协会)当地时间 4 日宣布,根据 WSTS(世界...