传统质子论vs超重核假说:天照粒子谜团谁更能站得住脚?

2021年,望远镜阵列(Telescope Array)实验在犹他州的广袤盐地上探测到了一个令整个天文物理学界为之震惊的信号——一个能量高达2.4×10的20次方电子伏特的宇宙射线粒子。这一能量相当于一粒网球以约160公里时速飞行的动能,被压缩进一个比原子还小无数倍的单一粒子之中。科学家们以日本神话中的太阳女神天照为其命名,称之为'天照粒子',这是继1991年被探测到的'神之粒子'(Oh-My-God粒子)之后,最高能的宇宙射线之一。天照粒子之所以令科学家困惑,在于它的能量已经远超所谓的GZK极限——即宇宙射线质子在穿越宇宙微波背景辐射时能量损失的理论上限。根据这一极限,能量如此之高的质子不可能从遥远的星系际空间旅行而来,它的起源必然距离地球不超过数百兆秒差距。然而,天文学家在天照粒子抵达方向的周围并未发现任何明显的高能天体,例如活动星系核或伽马射线暴,这使得质子起源假说陷入了困境。来自宾夕法尼亚州立大学的研究团队在《物理评论快......阅读全文

传统质子论-vs-超重核假说:天照粒子谜团谁更能站得住脚?

2021年,望远镜阵列(Telescope Array)实验在犹他州的广袤盐地上探测到了一个令整个天文物理学界为之震惊的信号——一个能量高达2.4×10的20次方电子伏特的宇宙射线粒子。这一能量相当于一粒网球以约160公里时速飞行的动能,被压缩进一个比原子还小无数倍的单一粒子之中。科学家们以日本神话

无明显来源,能量异常高:“天照”粒子有多神秘

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512942.shtm   ?超高能宇宙射线的艺术渲染图,该图阐明的是极高能的现象。图片来源:大阪都立大学、京都大学科技日报北京11月23日电 (记者张梦然)一个高能粒子从太空坠落到地球表面,目前

利用高能立体望远镜-科学家探测到最高能宇宙射线电子

包括德国马克斯普朗克核物理研究所在内的团队,利用高能立体望远镜系统(H.E.S.S.)取得了一项重大发现——在地球上探测到了迄今为止能量最高的宇宙射线电子。这项发现填补了此前未被探索的能量区间,预计在未来数年内将持续作为该领域研究的参考标准。相关结果发表在最新一期《物理评论快报》上。宇宙中,超新星遗

三类高能宇宙射线可能都来自黑洞喷流

  美国科学家最近提出,3种能量极高、身世神秘的宇宙射线,可能都来自星系中央巨大黑洞的喷流。  宾夕法尼亚州立大学和马里兰大学研究人员在新一期英国《自然—物理学》杂志网络版上发表论文说,他们提出一个新模型,首次通过详细运算解释了超高能宇宙射线、高能中微子和高能伽马射线这3类“宇宙信使”的起源,即在星

俄日拟合作研制超高能宇宙射线望远镜-镜头对准地球

  2月26日,俄罗斯莫斯科国立大学核物理研究所所长米哈伊尔·帕纳斯尤克宣布,他们将与日本科学家共同开展超高能宇宙射线望远镜项目的研究,未来该望远镜将被安装在国际空间站俄罗斯舱上。   俄罗斯设计的超高能宇宙射线望远镜为轨道望远镜,直径约3米。与那些朝向遥远星空的太空望远镜不同,射线望远镜则是把镜

日本欲扩大美国犹他宇宙射线观测阵列

物理学家将使TA的粒子探测器数量增加近一倍。  每隔一段时间,来自外太空的亚原子粒子——宇宙射线便会撞击大气层,而其携带的能量是人造粒子加速器迄今所实现能量的1000万倍。物理学家并不知晓这种令人难以置信的高能粒子来自何方,但得益于其中一项全球最大宇宙射线实验的拓展,他们正在接近答案。  日本欲耗资

宇宙微波背景辐射

宇宙微波背景辐射1965年,美国贝尔电话实验室的彭齐亚斯(Arno Penzias,1933-)(左一)和威尔逊(R.W.Wilson)(左二)无意中发现了大爆炸理论预言的宇宙微波背景辐射。他们本想要使用一根大型通信天线进行射电天文学的实验研究,但因不断受到一个连续不断本底噪声的干扰,使得实

美确认宇宙射线由质子组成

  美国研究人员在最新一期《物理评论快报》上报告称,他们使用位于犹他州的高分辨率蝇眼阵列望远镜,确认高能的宇宙射线由质子组成。   美国的高分辨率蝇眼探测器(HiRes)位于犹他州盐湖城西的沙漠中,使用高分辨率的蝇眼探测器,科学家确认,在每个原子核中发现的带正电的成分(质子)组成了宇

百年来宇宙射线隐藏规律终于被揭示

宇宙射线是自然界中能量最高的粒子,携带着远超地球上最先进加速器所能产生的能量。尽管科学家已对其研究了一个多世纪,但关于它们的来源和加速机制仍有许多未解之谜。如今,借助暗物质粒子探测器(DAMPE)太空望远镜的精确数据,研究人员揭示了这些神秘粒子之间共享的一种普遍特征,为理解宇宙射线的起源提供了关键新

中法合作高能宇宙线和宇宙中微子探测望远镜投入运行

  作为目前国内工作在最低频率(频率50-200MHz)的大型射电望远镜阵列,21CMA利用其独特的技术优势和地理位置,在主攻首要科学目标“宇宙第一缕曙光探测”的同时,探索在低频射电波段观测宇宙射线继而捕获宇宙τ中微子的可能性,近期建成了国内首个低频射电高能宇宙射线和中微子

“悟空”获最精确高能电子宇宙射线能谱

  暗物质探测又有了新的进展。伦敦时间11月29日,《自然》杂志在线发表了中国科学家的一项研究成果:利用“悟空”卫星获得了世界上最精确的高能电子宇宙射线能谱,这将对判定能量低于1TeV(1TeV=1万亿电子伏特)的电子宇宙射线是否来自于暗物质起到关键作用,并有可能为暗物质的存在提供新证据。  暗物质

“悟空”号发现宇宙射线加速能量极限的电荷依赖规律

近日,中国科学院紫金山天文台等国际研究团队,基于“悟空”号暗物质粒子探测卫星观测数据,证明邻近地球的空间中,存在宇宙射线加速源。这一结果为20世纪60年代提出的电荷依赖加速模型给出了直接观测证据,为最终解开宇宙射线起源之谜提供了关键线索。宇宙空间存在着大量以接近光速穿行的高能粒子流,这些粒子包括各种

中科院暗物质卫星团队收集19亿个粒子数据

悟空团队在编写分析软件,左一为总负责人常进。 中科院紫金山天文台供图 丙申猴年的日历只余下最后几页,丁酉鸡年就在眼前。岁末年初,我们推出特别策划我的这一年,听听不同领域的翘楚对自己工作的总结与期许,聊聊他们对所处行业的观察与思考。这些来自个体的感悟与收获,或许恰恰是对这个时代和社会最敏

科学家在南极发现中微子,或改变我们认识宇宙方式

图为艺术家绘制的星系中央概念图。此次“冰立方”观测站探测到的中微子也许就源自此处。  北京时间7月16日消息,据国外媒体报道,科学家在地球上发现了一个“幽灵般”的亚原子粒子,一个困扰了科学家半个多世纪的宇宙之谜也许总算能就此解开。  此次找到的高能中微子是该类型中首次被人类发现的粒子。科学家对其追根

西藏ASγ实验发现超高能宇宙线加速候选天体

  近期,中日合作团队利用我国西藏羊八井ASγ实验阵列,在国际上首次发现距地球2600光年的超新星遗迹SNR G106.3+2.7发射出超过100 TeV(100万亿电子伏特)的伽马射线。这些伽马射线可能是被SNR G106.3+2.7中的激波加速到PeV的宇宙射线(主要成分为质子)与附近的分子云碰

最新研究显示宇宙射线或许会杀死大部分外星生命

最新研究显示,宇宙射线辐射直接影响其它星球生命体的存活性   据美国太空网站报道,目前,科学家发现宇宙高能粒子射线将限制外星球生命体的存在。宇宙射线接近光速穿行太空中,且具有不可思议的巨大能量,是地面最强大粒子加速器能量的数亿倍,科学家认为宇宙射线绝大多数是质子,或者氢原子核。   当宇宙射线轰

科学家发现银河系存在天然原子核加速器证据

  据物理学家组织网8月17日报道,加州大学洛杉矶分校和日本的物理学家分析了来自阿根廷皮埃尔·奥格天文台的观察数据,发现在我们的银河系中存在天然原子核加速器的证据,表明银河系曾有巨大星体爆发。这项研究将刊登在8月20日的《物理评论快报》上。   皮埃尔·奥格天文台是世界最大的宇宙射

中国科大首次实验观测到高能宇宙射线费米加速的单步过程

近日,我校核科学技术学院胡广月副教授和地球空间科学学院陆全明教授合作的科研团队,在高能宇宙射线费米加速的实验室研究方面取得重要进展。团队利用上海“神光II”高功率激光装置,首次观测到磁化无碰撞冲击波中“费米加速循环”的单次反射加速过程产生的准单能离子,研究成果以 “Laboratory observ

天然辐射源宇宙射线

从宇宙空间发射而来的高能粒子流,由初级宇宙射线和次级宇宙射线组成。 ü宇宙射线是来自宇宙空间的高能粒子辐射,它主要是由一些质子、α粒子与原子序数Z>3的核组成的。 ü宇宙射线有较强的贯穿能力,在射向地球时,与大气中与物质原子相碰撞,发生多种类型的反应而产生次级宇宙射线。由于大气层的屏蔽作用,大大减少

宇宙射线实时探测演示实验

大型扩散云雾室(宇宙射线实时探测)根据云室的原理,它能用来显示、观察原本人类无法看见和感触到的来自宇宙和地球上的射线的径迹。当每秒钟数目众多的射线的径迹连续不断的展示在人们眼前时,能激发广大学生对于(粒子)物理学的无限想象空间。本仪器zui大的特点在于能连续不断地显示仪器所在的自然背景辐射及来自宇宙

暗物质粒子探测卫星“悟空”将延长工作2年部分成果超预期

  暗物质粒子探测卫星“悟空”的研制团队17日宣布,鉴于卫星目前运行状态依然良好、关键科学数据仍在累积,卫星科研团队已与各保障部门商定,让“悟空”延长两年工作时间。  暗物质卫星“悟空”是我国首颗天文卫星。到12月17日,卫星发射已满3年,达到预期使用寿命。截至这一日,“悟空”已在500公里外的太阳

中微子由“黑洞制造”?有助于解释高能量宇宙射线的来源

  由美国国家航空航天局(NASA)钱德拉X射线天文台探测到的银河系中心的超大质量黑洞,其可能会产生被称为神秘粒子的中微子。   美国威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员通过美国国家航空航天局(NASA)的X射线望远镜观测,认为银河系中心的庞大黑洞可能会产生神秘的粒子——中微子,如经证实,这将是科学家首

首次发现!宇宙射线研究迎新突破

  有多少人会害怕开组会?又有多少人很怕导师在组会上一个劲地问你问题?  90后博士王晓洁就曾怕过。她读博时的导师姚志国是一位科研态度非常严谨的科学家,经常在组会上问许多个“为什么”。这也反向推动王晓洁在每次开组会前都做好充分准备,预判导师可能会问到的问题,并准备好答案。  慢慢地,她锻炼出独立思考

暗物质粒子探测器卫星获得高精度宇宙线硼元素能谱

近期,暗物质粒子探测卫星“悟空”号国际合作组在高能宇宙线能谱测量方面取得进展,获得了宇宙射线硼元素在10 GeV/n–8 TeV/n的微分通量谱,首次发现了182 GeV/n附近能谱“硬化”的现象。“悟空”号具有覆盖能段宽、能量测量准、粒子鉴别能力强等技术优势,比此前的空间实验观测能区拓宽了一倍以上

厉害了,中国科技:“悟空”还能带来多少惊奇

  暗物质粒子探测卫星“悟空”(DAMPE)团队日前在北京发布首批科学成果。首席科学家常进宣布,“悟空”卫星在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线,其中包含约150万颗25GeV以上的电子宇宙射线。基于这些数据,科研人员成功获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线能谱。该能谱将有助于发现暗

宇宙高能中微子来源重要证据发现

据最新一期《科学》杂志,利用南极洲的冰立方中微子天文台,德国慕尼黑工业大学领导的国际研究团队发现,活跃螺旋星系NGC 1068(也被称为Messier 77)是一个高能中微子辐射源。这一发现为使用宇宙中微子进行天体物理测量铺平了道路,有助于解决宇宙最高能量粒子射线的起源,并有助于解开关于宇宙

国际团队检测到迄今最高能中微子

欧洲立方千米中微子望远镜(KM3NeT)合作项目团队在11日《自然》杂志上发表论文称,他们检测到了迄今能量最高的宇宙中微子,其能量估计比此前检测到的任何中微子高约30倍。研究人员认为,这些粒子来自银河系之外,但其准确来源尚不明确。2023年2月13日,深海宇宙线天体粒子研究探测器(ARCA)发现了高

南极中微子探测器拟揭秘宇宙射线

  想研究天上,却把自己埋进地下?据英国《每日电讯报》在线版10月19日(北京时间)报道,近10年来,科学家们一直在着力打造一个肩负着雄心勃勃计划的实验装置,以解开宇宙射线和中微子产生的谜题。现今深埋在南极洲冰盖之下的一台“望远镜”,将记录下宇宙射线中的中微子在和冰雪中的原子发生碰撞时

研究揭示宇宙射线和中微子可能来源

   一项日前发表于预印本服务器arxiv.org的研究表明,被黑洞撕碎的白矮星或许能解释人们在地球上看到的高能宇宙射线和中微子雨。  宇宙射线和中微子是来自太空且每天都在轰击地球的亚原子粒子“降雨”的一部分。不过,是什么产生了这些难以探测的粒子?一个由来自德国电子同步加速器研究所的Daniel B

南极“冰立方”探测到超高能中微子

  据英国4月10日报道,“冰立方”最新探测到了超高能中微子,其或许源于宇宙最暴烈的事件。   过去一个世纪,宇宙射线(其实是一种高能粒子)的起源一直是困扰物理学家们的几大谜团之一。据信,诸如超新星、黑洞或伽马射线的爆发都可能产生宇宙射线,但其起源却很难探测到。于是科学家“曲线救国”,转而追寻中微