188bet足球常進院士領(ling)導的(de)“悟(wu)空”號(hao)（DAMPE）科(ke)學團(tuan)隊在高(gao)能宇宙線直接觀測方面取得重要進展。科(ke)學團(tuan)隊基于(yu)DAMPE在軌數據獲得了10GeV/n–8 TeV/n硼核微分(fen)通量(liang)譜(pu)，首次(ci)發現了硼元素在182GeV/n處能譜(pu)“硬(ying)化”的(de)現象。相關研究成果于(yu)5月13日以“Observation of a Spectral Hardening in Cosmic Ray Boron Spectrum with the DAMPE Space Mission”為題發表在國(guo)際學術期刊《物理評論快報》上（Phys. Rev. Lett.134, 191001(2025)）。雜志審稿(gao)人(ren)稱贊DAMPE實驗在TeV能區“設立了新(xin)的(de)精度標準（setting a new standard of precision）”。
高能宇(yu)(yu)宙線(xian)(xian)是研究(jiu)天(tian)體粒子(zi)起(qi)源、加速(su)機制，及(ji)銀(yin)河(he)(he)系星際介質(zhi)的(de)重要(yao)媒介。次級(ji)(ji)宇(yu)(yu)宙線(xian)(xian)硼(peng)核(he)是碳(tan)核(he)、氧(yang)(yang)核(he)等(deng)初(chu)級(ji)(ji)宇(yu)(yu)宙線(xian)(xian)在銀(yin)河(he)(he)系傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)的(de)過程(cheng)(cheng)中碎裂(lie)形成(cheng)，因此被認為是研究(jiu)宇(yu)(yu)宙線(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)機制及(ji)其相互作用(yong)的(de)獨特探(tan)針。此次，“悟(wu)空(kong)”實(shi)驗(yan)的(de)結(jie)果比之(zhi)前實(shi)驗(yan)的(de)觀(guan)測能區(qu)拓(tuo)寬(kuan)了一倍(bei)以上，并以8倍(bei)標準(zhun)差顯著度(du)首(shou)次觀(guan)測到(dao)硼(peng)核(he)能譜(pu)在182±24 GeV/n處發生“硬(ying)化”現象，譜(pu)指(zhi)數(shu)變(bian)(bian)硬(ying)程(cheng)(cheng)度(du)為?γ=0.31±0.05（圖1）。與此前DAMPE的(de)其它(ta)結(jie)果相比，硼(peng)核(he)的(de)變(bian)(bian)硬(ying)程(cheng)(cheng)度(du)約為初(chu)級(ji)(ji)宇(yu)(yu)宙線(xian)(xian)質(zhi)子(zi)和氦(hai)核(he)的(de)兩倍(bei)（圖2），同時(shi)也與硼(peng)碳(tan)、硼(peng)氧(yang)(yang)比例的(de)變(bian)(bian)硬(ying)程(cheng)(cheng)度(du)自洽。宇(yu)(yu)宙線(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)理論指(zhi)出，如果初(chu)級(ji)(ji)宇(yu)(yu)宙線(xian)(xian)由擴(kuo)散(san)效應(ying)導致(zhi)譜(pu)指(zhi)數(shu)存在?γ的(de)變(bian)(bian)化，次級(ji)(ji)宇(yu)(yu)宙線(xian)(xian)譜(pu)則會出現2?γ變(bian)(bian)化。因此DAMPE實(shi)驗(yan)的(de)結(jie)果可以用(yong)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)效應(ying)來解釋。
這項成果由我校與中國(guo)科(ke)學院紫金山天文臺、中國(guo)科(ke)學院近代物理研究所、格(ge)蘭薩(sa)索188bet金宝搏在线所、日內瓦大學聯合完成。物理學院黃光順(shun)教授、張云龍(long)教授、魏逸(yi)豐副教授團隊(dui)在(zai)該(gai)分(fen)析(xi)(xi)工(gong)作中做出了重要貢獻(xian)。金宝搏入口188團隊(dui)是DAMPE國(guo)際(ji)合作組內的平(ping)行分(fen)析(xi)(xi)團隊(dui)，在(zai)魏逸(yi)豐副教授具(ju)體指(zhi)導下，博士生徐恩珩獨立研究了硼元素的粒子鑒別、效率估(gu)計(ji)、本底估(gu)計(ji)等一系列關鍵問題，完成了對硼能譜的分(fen)析(xi)(xi)工(gong)作。
圖1.DAMPE觀測的10GeV/n– 8 TeV/n硼核微(wei)分通量(liang)譜。
圖(tu)2.DAMPE觀測的(de)硼核譜指數變硬程度?γ與質子、氦核、硼碳比(bi)(bi)例、硼氧比(bi)(bi)例結(jie)果的(de)對比(bi)(bi)。硼核的(de)?γ約(yue)為其(qi)他結(jie)果的(de)兩倍。
該研究得到(dao)了(le)國家自然科學基金委(wei)、科技部的大力支持。
論文鏈接：//journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.191001
背景介紹：
“悟(wu)空”暗(an)物(wu)(wu)質粒子(zi)探測衛星（英文(wen)縮寫DAMPE）是(shi)(shi)由常(chang)進院士(shi)在(zai)紫(zi)金山(shan)天文(wen)臺工作(zuo)期間(jian)推動的(de)項目(mu)，常(chang)進院士(shi)是(shi)(shi)DAMPE首席科(ke)學(xue)(xue)(xue)家。衛星于2015年12月17日(ri)成(cheng)(cheng)功發射，至今(jin)已取得(de)一系(xi)列物(wu)(wu)理(li)成(cheng)(cheng)果(guo)。合(he)作(zuo)組(zu)(zu)(zu)(zu)由中(zhong)(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)(xue)(xue)院紫(zi)金山(shan)天文(wen)臺、188bet足球、高能(neng)物(wu)(wu)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所、近代物(wu)(wu)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所，以(yi)及(ji)瑞士(shi)日(ri)內(nei)瓦(wa)大學(xue)(xue)(xue)、意大利國(guo)家核(he)物(wu)(wu)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所、佩魯賈大學(xue)(xue)(xue)、巴(ba)里大學(xue)(xue)(xue), 薩蘭托大學(xue)(xue)(xue)、格(ge)蘭薩索188bet金宝搏在线所等單位組(zu)(zu)(zu)(zu)成(cheng)(cheng)。188bet足球核(he)探測與(yu)核(he)電子(zi)學(xue)(xue)(xue)國(guo)家重(zhong)點實(shi)驗(yan)室在(zai)載荷研(yan)(yan)制和在(zai)軌(gui)科(ke)學(xue)(xue)(xue)數據分(fen)析(xi)中(zhong)(zhong)都(dou)承擔著重(zhong)要職責：安琪(qi)教(jiao)授(shou)、劉樹彬(bin)教(jiao)授(shou)帶(dai)領團隊研(yan)(yan)制了“悟(wu)空”號載荷的(de)核(he)心分(fen)系(xi)統BGO量能(neng)器(qi)，是(shi)(shi)目(mu)前世(shi)界上(shang)在(zai)軌(gui)運行(xing)的(de)觀(guan)測能(neng)段范圍最(zui)寬、能(neng)量分(fen)辨率(lv)最(zui)優、粒子(zi)鑒(jian)別能(neng)力最(zui)強的(de)量能(neng)器(qi)；黃光順教(jiao)授(shou)擔任衛星工程科(ke)學(xue)(xue)(xue)應用系(xi)統副總師(shi)及(ji)“悟(wu)空”合(he)作(zuo)組(zu)(zu)(zu)(zu)執行(xing)委(wei)員(yuan)(yuan)(yuan)會成(cheng)(cheng)員(yuan)(yuan)(yuan)，張云龍教(jiao)授(shou)擔任合(he)作(zuo)組(zu)(zu)(zu)(zu)執行(xing)委(wei)員(yuan)(yuan)(yuan)會成(cheng)(cheng)員(yuan)(yuan)(yuan)及(ji)宇宙線分(fen)析(xi)組(zu)(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)(zu)長，帶(dai)領金宝搏入口188團隊參與(yu)科(ke)學(xue)(xue)(xue)應用系(xi)統的(de)建(jian)設(she)及(ji)在(zai)軌(gui)科(ke)學(xue)(xue)(xue)數據分(fen)析(xi)工作(zuo)。魏逸豐副教(jiao)授(shou)現(xian)擔任宇宙線分(fen)析(xi)組(zu)(zu)(zu)(zu)的(de)召集人，在(zai)合(he)作(zuo)組(zu)(zu)(zu)(zu)內(nei)共同組(zu)(zu)(zu)(zu)織了本次(ci)成(cheng)(cheng)果(guo)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工作(zuo)。
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