中国科学院紫金山天文台19日在南京发布“悟空”号暗物质粒子探测卫星第三批科研成果。利用“悟空”号的“火眼金睛”，科研人员获得了宇宙射线氦核的精确能谱测量最新结果。

2015年12月17日8时12分，长征二号丁运载火箭成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空，自此“悟空”开启太空探测之旅。

本次发布的高能宇宙线方面成果，是“悟空”太空“取经”的主要任务之一。

据中国科学院高能物理研究所研究员毕效军介绍，宇宙线被认为起源于超新星爆炸的遗迹或者黑洞吸积等极端天体现象过程，人类对宇宙线的观测和研究已经长达一个世纪。但时至今日，关于宇宙线的起源、加速机制等基本问题仍然没有得到彻底的解答。

据毕效军介绍，精确测量宇宙线的能谱是研究宇宙线物理的核心任务。“悟空”号的使命之一就是研究宇宙线物理。

中国科学院紫金山天文台研究员袁强介绍，基于“悟空”号收集的数据，合作组2019年获得了从40 GeV到100 TeV能段的质子宇宙线精确能谱，揭示出在宽能段范围内质子能谱明显偏离理论预期的幂律能谱的行为特征。

这次，基于卫星前四年半的在轨观测数据，“悟空”号国际合作组获得了宇宙线氦核70 GeV至80 TeV能段的精确能谱测量结果。

云南大学教授张力认为，和以往的实验结果相比，“悟空”号的测量结果在TeV以上能段的精度显著提高。研究将有助于理解银河系宇宙线起源，挑战现有的宇宙线理论。

“悟空”号质子和氦核结果表明，二者能谱拐折的位置近似正比于其电荷，这一新的拐折结构及其电荷依赖的特性预示着它们可能来自邻近地球的某个宇宙线加速源，拐折能量对应于该源的加速上限。

迄今，“悟空”卫星稳定运行5年半，已进入二次延寿运行阶段，探测器状态良好，仍在不断积累高质量观测数据。

随着数据的进一步积累和分析的深入，“悟空”号有望取得更多的重要成果，为揭开高能宇宙线的起源和加速之谜作出贡献。

文/杨颜慈

编辑/王朝