188bet足球常進院士領(ling)導的(de)“悟(wu)空”號（DAMPE）科學團隊(dui)在高能(neng)宇宙線直接觀測方面取(qu)得重要進展。科學團隊(dui)基于DAMPE在軌數據獲得了10GeV/n–8 TeV/n硼核微分通(tong)量(liang)譜(pu)(pu)，首次發現了硼元素在182GeV/n處能(neng)譜(pu)(pu)“硬化(hua)”的(de)現象。相關研究成果于5月(yue)13日以“Observation of a Spectral Hardening in Cosmic Ray Boron Spectrum with the DAMPE Space Mission”為題發表在國際學術期刊《物理評論快報》上（Phys. Rev. Lett.134, 191001(2025)）。雜志審稿人稱贊DAMPE實驗在TeV能(neng)區“設立了新的(de)精度(du)標準（setting a new standard of precision）”。
高能宇(yu)宙(zhou)線(xian)(xian)是(shi)研究天(tian)體粒子(zi)起源、加(jia)速(su)機制，及(ji)銀河(he)系(xi)星際(ji)介質的(de)(de)(de)(de)(de)重要媒介。次(ci)級(ji)宇(yu)宙(zhou)線(xian)(xian)硼核(he)是(shi)碳核(he)、氧(yang)核(he)等初(chu)級(ji)宇(yu)宙(zhou)線(xian)(xian)在銀河(he)系(xi)傳(chuan)播(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)過程中碎裂(lie)形成，因此(ci)被認(ren)為(wei)是(shi)研究宇(yu)宙(zhou)線(xian)(xian)傳(chuan)播(bo)機制及(ji)其相(xiang)互(hu)作用的(de)(de)(de)(de)(de)獨特探針(zhen)。此(ci)次(ci)，“悟(wu)空(kong)”實(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)比之前實(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)觀測能區(qu)拓寬了一(yi)倍(bei)以(yi)(yi)上，并(bing)以(yi)(yi)8倍(bei)標準差顯著度首次(ci)觀測到硼核(he)能譜(pu)在182±24 GeV/n處(chu)發(fa)生“硬(ying)(ying)化”現象，譜(pu)指數變硬(ying)(ying)程度為(wei)?γ=0.31±0.05（圖(tu)1）。與此(ci)前DAMPE的(de)(de)(de)(de)(de)其它結(jie)果(guo)相(xiang)比，硼核(he)的(de)(de)(de)(de)(de)變硬(ying)(ying)程度約為(wei)初(chu)級(ji)宇(yu)宙(zhou)線(xian)(xian)質子(zi)和(he)氦核(he)的(de)(de)(de)(de)(de)兩倍(bei)（圖(tu)2），同(tong)時也(ye)與硼碳、硼氧(yang)比例的(de)(de)(de)(de)(de)變硬(ying)(ying)程度自洽。宇(yu)宙(zhou)線(xian)(xian)傳(chuan)播(bo)理論指出(chu)，如果(guo)初(chu)級(ji)宇(yu)宙(zhou)線(xian)(xian)由(you)擴散(san)效應(ying)導致譜(pu)指數存(cun)在?γ的(de)(de)(de)(de)(de)變化，次(ci)級(ji)宇(yu)宙(zhou)線(xian)(xian)譜(pu)則會出(chu)現2?γ變化。因此(ci)DAMPE實(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)可以(yi)(yi)用傳(chuan)播(bo)效應(ying)來解釋。
這項成果由(you)我校與紫金山天文(wen)臺、格蘭薩索188bet金宝搏在线所、日內(nei)瓦(wa)大學聯(lian)合完(wan)成。物理學院黃光(guang)順教授(shou)、張云(yun)龍教授(shou)、魏(wei)逸豐(feng)副教授(shou)團隊在(zai)該分(fen)析(xi)(xi)工作中做出(chu)了重(zhong)要貢獻。金宝搏入口188團隊是DAMPE國(guo)際合作組(zu)內(nei)的(de)平行分(fen)析(xi)(xi)團隊，在(zai)魏(wei)逸豐(feng)副教授(shou)具體指導下，博士生徐恩珩獨立研究了硼(peng)元素的(de)粒子鑒別、效率估(gu)計、本底(di)估(gu)計等一系列關鍵問題，完(wan)成了對硼(peng)能譜的(de)分(fen)析(xi)(xi)工作。
圖1.DAMPE觀測的10GeV/n– 8 TeV/n硼(peng)核微分(fen)通量譜。
圖(tu)2.DAMPE觀測的(de)硼(peng)核譜指(zhi)數變硬(ying)程度(du)?γ與質(zhi)子(zi)、氦核、硼(peng)碳比例、硼(peng)氧比例結(jie)果的(de)對比。硼(peng)核的(de)?γ約(yue)為其(qi)他結(jie)果的(de)兩倍。
該研究得到了(le)國(guo)家(jia)自然科(ke)學(xue)基金委、科(ke)技部的大(da)力(li)支持(chi)。
論文鏈接：//journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.191001
背景介紹：
“悟空”暗物質(zhi)粒(li)子(zi)探測衛(wei)星（英(ying)文(wen)縮寫(xie)DAMPE）由常(chang)進院(yuan)士在(zai)(zai)紫(zi)金(jin)山天(tian)文(wen)臺工(gong)作(zuo)(zuo)期間推動的(de)項目，常(chang)進院(yuan)士是DAMPE首席科學(xue)(xue)家。衛(wei)星于2015年12月17日(ri)成功發射，至今(jin)已取得一(yi)系列(lie)物理成果。合(he)作(zuo)(zuo)組(zu)(zu)由中(zhong)國科學(xue)(xue)院(yuan)紫(zi)金(jin)山天(tian)文(wen)臺、188bet足球、高(gao)能(neng)物理研(yan)究(jiu)所、近代(dai)物理研(yan)究(jiu)所，以及(ji)瑞士日(ri)內瓦(wa)大(da)學(xue)(xue)、意(yi)大(da)利國家核物理研(yan)究(jiu)所、佩魯(lu)賈大(da)學(xue)(xue)、巴里大(da)學(xue)(xue), 薩蘭托(tuo)大(da)學(xue)(xue)、格(ge)蘭薩索188bet金宝搏在线所等單位(wei)組(zu)(zu)成。188bet足球核探測與核電(dian)子(zi)學(xue)(xue)國家重點實驗室在(zai)(zai)載荷研(yan)制和在(zai)(zai)軌(gui)科學(xue)(xue)數據分(fen)析中(zhong)都承(cheng)擔(dan)著重要(yao)職責：安琪教(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)、劉樹彬教(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)帶領團(tuan)隊(dui)研(yan)制了“悟空”號載荷的(de)核心分(fen)系統(tong)BGO量能(neng)器(qi)，是目前世(shi)界上在(zai)(zai)軌(gui)運行的(de)觀(guan)測能(neng)段(duan)范圍最寬、能(neng)量分(fen)辨率最優(you)、粒(li)子(zi)鑒別(bie)能(neng)力最強的(de)量能(neng)器(qi)；黃光順教(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)擔(dan)任衛(wei)星工(gong)程(cheng)科學(xue)(xue)應(ying)用系統(tong)副(fu)總師及(ji)“悟空”合(he)作(zuo)(zuo)組(zu)(zu)執行委員(yuan)會成員(yuan)，張云龍教(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)擔(dan)任合(he)作(zuo)(zuo)組(zu)(zu)執行委員(yuan)會成員(yuan)及(ji)宇(yu)宙線分(fen)析組(zu)(zu)組(zu)(zu)長(chang)，帶領金宝搏入口188團(tuan)隊(dui)參與科學(xue)(xue)應(ying)用系統(tong)的(de)建(jian)設(she)及(ji)在(zai)(zai)軌(gui)科學(xue)(xue)數據分(fen)析工(gong)作(zuo)(zuo)。魏逸豐副(fu)教(jiao)(jiao)(jiao)授(shou)現擔(dan)任宇(yu)宙線分(fen)析組(zu)(zu)的(de)召集人，在(zai)(zai)合(he)作(zuo)(zuo)組(zu)(zu)內共同組(zu)(zu)織了本次成果的(de)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)(zuo)。
(188bet足球粒子(zi)科(ke)學與技術中心、核探測與核電子(zi)學國(guo)家重點實(shi)驗室、物理(li)學院、科(ke)研部)
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