银河系质子加速器难题终于有解了

核心结论:科学家已确切认定银河系中存在一个能把质子加速到星系内已知最高能量的源。这一发现有助于研究者更好地理解宇宙射线——那些穿行于恒星之间、影响全星系事件的极速粒子。该国际团队由广岛大学领衔,综合了地面与太空三座主要观测台的数据,结果于2026年7月16日发表于《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)。这标志着困扰学界多年的"银河系天然加速器能有多强"难题取得实质突破,也为宇宙射线起源之争画上关键句点。 长期难题在于:宇宙射线主要由质子及少量电子组成,部分能量甚至超过人类粒子加速器所能产生。位于瑞法边境的大型强子对撞机(LHC)能让质子近乎光速,但太空中的天然加速器能把粒子推向更极端的能级。寻找能将质子推过"拍电子伏"(PeV,即10¹⁵电子伏)门槛的天然加速器——即质子 PeVatron——是现代天体物理最令人兴奋的课题之一,却也因其信号难以甄别而长期悬而未决,因为高能光子与质子源在观测上极易......阅读全文

银河系质子加速器难题终于有解了

核心结论:科学家已确切认定银河系中存在一个能把质子加速到星系内已知最高能量的源。这一发现有助于研究者更好地理解宇宙射线——那些穿行于恒星之间、影响全星系事件的极速粒子。该国际团队由广岛大学领衔,综合了地面与太空三座主要观测台的数据,结果于2026年7月16日发表于《天体物理学杂志》(The Astr

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

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

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

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

南极“冰立方”探测到来自银河系平面的中微子

  国际天体物理学合作项目“冰立方中微子天文台”的研究人员29日在《科学》杂志发表论文说,他们利用机器学习技术挖掘“冰立方”的观测数据,探测到了来自银河系平面的中微子信号。  中微子是一种不带电的基本粒子,在宇宙中大量存在,但极少与其他物质发生相互作用,难以探测。地球上绝大多数中微子由太阳与地球大气

“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

我国科研人员找到超1亿亿电子伏特宇宙线起源天体

  高能宇宙线从哪里来?这是一个世纪之谜。近日,我国高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的新发现,让我们离解开这一谜题更近了一步。  2月26日,《科学通报》以封面文章的形式正式发表了一项关于高能宇宙线起源的重要成果。利用“拉索”的观测数据,我国科研人员在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽

LHAASO重磅:银河系粒子加速能力超乎想象

   2020年4月初的一天,像往常一样,中国科学院高能物理所副研究员王玲玉坐到电脑前,打开高海拔宇宙线观测站(LHAASO)采集到的数据。 很快,一个异常信号进入了她的视线。反复检查几次后,她决定把情况报告给她的同事、研究员陈松战,她调整好呼吸,以尽可能平静的语气说:“LHAASO好像看到了一

深圳质子肿瘤治疗中心质子回旋加速器吊装成功

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494784.shtm 中新网深圳2月27日电 (郑小红 王平)华南首家公立质子肿瘤治疗中心——深圳市质子肿瘤治疗中心项目质子回旋加速器,27日吊装成功。 深圳市质子肿瘤治疗中心项目是深圳市重大民生

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

强流质子超导直线加速器原型样机连续波质子束成功出束

  11月24日,中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能——ADS嬗变系统”(简称ADS专项)取得核心技术重大突破,中科院近代物理研究所研制的强流质子超导直线加速器低能段原型样机,成功引出了能量2.68MeV、最大流强3.6mA的连续波质子束,束流功率达到9.6kW。这是目前国际上连续束运行

2月15日《科学》杂志内容精选

    改变人类情绪的药物也能改变鱼类行为  据一项对欧洲野生鲈鱼的研究,在被排泄、冲刷并在污水处理厂经过处理之后而最终出现在全世界水道中的医疗用药随着时间的推移可能会导致意想不到的对生态的影响。  Tomas Brodin及其同事发现,在接触了被称作去甲羟安定的减缓焦虑的药物之后,

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

227例!首台国产质子治疗系统临床应用加速拓展

8月8日,第八届瑞金质子治疗论坛在上海交通大学医学院附属瑞金医院肿瘤质子中心举行。中国工程院院士、瑞金医院院长宁光,中国工程院院士赵振堂担任论坛共同主席。赵振堂在致辞中指出,本届论坛召开于瑞金医院肿瘤质子中心10周年这一特殊的时间节点,迄今质子中心临床治疗患者已超过200例。第八届瑞金质子治疗论坛将

CERN首次实现质子束驱动的尾波电子加速

   在科幻小说《三体》中,三体人用“智子”干扰人类粒子加速器,以便阻碍地球人的发展。估计在三体人眼中,粒子加速器算得上是人类科技发展最得力的工具了。  一直以来,人类对于升级改造加速器乐此不疲。5月26日凌晨,在欧洲核子研究中心(CERN),新一代加速器——AWAKE项目,在世界上首次通过质子束穿

宇宙中微子的“扭结”有助于解释这些粒子的起源

  宇宙中微子是来自太空的亚原子粒子,由于其极难探测,以至于需要公里级探测器才能发现它们。近日,位于南极的巨型中微子探测器冰立方的物理学家报告称,这些几乎无法探测到的粒子的能量谱存在一个“扭结”,它可以帮助揭示中微子的来源。相关论文即将在《物理评论快报》发表。  示意图:由中微子产生的μ子从右向左穿

国际首台25MeV质子直线加速器通过测试

   2017年6月5日至7日,中国科学院重大科技任务局组织测试专家组对中国科学院近代物理研究所和高能物理研究所联合研制的ADS先导专项25MeV质子直线加速器进行了现场测试。测试专家由中国科学技术大学、北京大学、清华大学、兰州大学、中国科学院应用物理研究所和近代物理研究所等单位的专家组成,近物所魏

提高70兆,小型激光设备创质子加速能量新纪录

新方法通过激光脉冲显著提高了质子加速能量(艺术想象图)。图片来源:德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心科技日报北京5月14日电 (记者刘霞)德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心科学家在激光等离子体加速方面取得重大进展。他们采用一种创新方法,成功将质子能量从约80兆电子伏特提高到150兆电子伏特。这一

激光等离子体加速器质子可遏制肿瘤

科技日报北京3月14日电 (记者张梦然)英国《自然·物理》杂志14日发表的一项试验性癌症研究,报道了一种稳定、紧凑型激光等离子体加速器产生的质子对小鼠肿瘤的照射结果。研究结果证明了该技术或能用于以改善癌症放疗为目标的相关研究。现在,使用传统加速器质子束的放射疗法,已被用于治疗不同类型的癌症。与X射线

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

我国强流高功率质子加速器创世界纪录

   近日,记者从中国科学院近代物理研究所获悉,该所独立自主研制的加速器驱动次临界系统(ADS)超导直线加速器样机在国际上首次实现束流强度10毫安连续波质子束176千瓦运行指标,并于2月12日凌晨2:20,实现10毫安束流稳定运行。事实上,采用全超导直线加速器加速5毫安以上连续波质子束此前从未在国际

英国研究表明光可以加速质子在石墨烯中的传输

  英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的科研人员发现了一种利用光加速石墨烯质子传输的方法,可能会改变氢气产生方式。相关研究结果发表在《自然通讯》上。  质子传输是许多可再生能源技术的关键步骤,例如氢燃料电池和太阳能水分解。曼彻斯特大学科研人员已证明石墨烯对质子具有渗透性。  该科研团队测量了石墨烯在光

英国研究表明光可以加速质子在石墨烯中的传输

  英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的科研人员发现了一种利用光加速石墨烯质子传输的方法,可能会改变氢气产生方式。相关研究结果发表在《自然通讯》上。  质子传输是许多可再生能源技术的关键步骤,例如氢燃料电池和太阳能水分解。曼彻斯特大学科研人员已证明石墨烯对质子具有渗透性。  该科研团队测量了石墨烯在光

ADS强流质子加速器注入器I研究获突破

  经过五年多的攻关,中国科学院高能物理研究所加速器驱动次临界洁净核能系统(Accelerator Driven Sub-critical System,简称ADS)先导专项团队于6月17日在ADS强流质子加速器注入器I上获得了能量为10.1MeV、峰值流强为10.03mA的脉冲质子束流,实现了AD

英国研究表明光可以加速质子在石墨烯中的传输

  英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的科研人员发现了一种利用光加速石墨烯质子传输的方法,可能会改变氢气产生方式。相关研究结果发表在《自然通讯》上。  质子传输是许多可再生能源技术的关键步骤,例如氢燃料电池和太阳能水分解。曼彻斯特大学科研人员已证明石墨烯对质子具有渗透性。  该科研团队测量了石墨烯在光

科学家将公布关于暗物质发现最新成果

  据国外媒体报道,科学家们目前正准备公布关于暗物质发现的最新成果,其源于国际空间站的阿尔法磁谱仪粒子探测器数据采集。早在2011年5月,奋进号航天飞机将价值20亿美元科学仪器送往ISS,汇集了16国60多个研究机构的力量,累计收集 77亿个电子和正电子数据。同时,研究人员希望确定反物质粒子数目

冰立方探测器首次发现来自银河系的中微子

  经过十多年的搜寻,位于南极洲的冰立方中微子探测器终于发现了来自银河系内部的高能粒子。这一发现为了解宇宙射线如何塑造宇宙打开了一扇窗。  银河系的圆盘在每种波长的光中都非常明亮,尤其是在伽马射线中,伽马射线往往伴随着中微子。但从历史上看,来自我们星系内的任何中微子都被来自其他星系的更强信号所淹没,

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

放射性硫同位素示踪太阳活动研究获进展

 太阳是太阳系的主要能量来源,控制着地球的气候和水文系统,从而维持地球表生环境的生命活动和宜居性。重建过去的太阳活动历史,对评估异常太阳活动的强度和频率,预测其对宇航员、现代科技通讯和生态系统的影响均有重要意义。高能宇宙射线轰击地球大气可以产生放射性同位素(又称宇生核素,如碳14、铍10等),这些宇