cosmic ray
定义:银河宇宙线、太阳宇宙线和异常宇宙线的统称。一般指来自于宇宙空间的各种高能带电粒子、中子,也包括极少量的X射线、γ射线、中微子、π介子及反物质。
学科:地球物理学_空间物理学_行星际与太阳
相关名词:辐射线 大气簇射 俄歇簇射
2023年7月1日,四川甘孜,在稻城海子山海拔4410米处,高海拔宇宙线观测站“拉索”,数千个不同类型的探测器有序排列。图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
宇宙射线也称宇宙线。宇宙中除了肉眼可见的众多星体,还有无数肉眼看不见的以接近光速飞驰的粒子,它们就是宇宙线。宇宙线最主要的成分是高能质子和电子,还包括各种原子和极少量的光子、中微子等,以及正电子、反质子等反物质粒子。
宇宙线的粒子流能量非常高,能量分布从109电子伏到1020电子伏不等,前者相当于北京正负电子对撞机加速的粒子能量,后者相当于现今最大粒子加速器——大型强子对撞机(LHC)所产生粒子能量的百万倍。这些高能量的宇宙线起源于哪里,科学家至今尚未找到。2014年,这个问题被国际物理学界列为“新世纪11个科学问题”之一。一般认为,超新星爆发及其遗迹星云、脉冲星、伽马射线暴、年轻大质量星团、活动星系核等天体都可以产生宇宙线。
1912年,奥地利物理学家维克多·赫斯以非凡的勇气乘坐气球到达5350米的高空,首次发现了宇宙线。他因此于1936年获得了诺贝尔物理学奖。在宇宙线发现后的100多年里,一些科学家从事与之相关的研究,又先后4次获得了诺贝尔物理学奖。
我国的宇宙线研究始于1951年。1954年,我国第一个高山宇宙线实验室在海拔3180米的云南东川落雪山建成。1989年,在海拔4300米的西藏羊八井启动了中日合作的宇宙线实验;2000年,启动了中意ARGO实验。高海拔宇宙线观测站“拉索”位于四川省稻城县海子山,平均海拔4410米,占地面积约1.36平方千米,于2021年投入运行。“拉索”由三个探测器阵列组成,可以宽波段、多手段地测量来自高能天体的伽马射线和宇宙线,开展天体物理等方面的研究。自“拉索”运行以来,取得了多项世界领先的科研成果。2021年在银河系内发现首批“拍电子伏加速器”,并记录到能量高达1.4拍(1拍等于1千万亿)电子伏的伽马光子,它是人类观测到的最高能量光子,开启了“超高能伽马天文学”时代;2022年在世界上首次完整记录了“千年一遇”的迄今最亮伽马射线暴余晖。
责任编辑:张鹏辉