2018年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展
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首次直接探測(cè)到電子宇宙射線能譜在 1?TeV?附近的拐折
高能宇宙射線中的負(fù)電子和正電子在其行進(jìn)過程中會(huì)很快損失能量，因此其測(cè)量數(shù)據(jù)可以作為高能物理過程的一個(gè)探針，甚至用于研究暗物質(zhì)粒子的湮滅或衰變現(xiàn)象。基于地基切倫科夫伽馬射線望遠(yuǎn)鏡陣列的間接探測(cè)獲得的電子宇宙射線能譜在?1?TeV（1 TeV=1000 GeV，1?萬億電子伏特）附近存在有拐折的跡象，但其系統(tǒng)誤差很大。
我國(guó)首顆天文衛(wèi)星“悟空號(hào)”（DAMPE）的電子宇宙射線的能量測(cè)量范圍比起國(guó)外的空間探測(cè)設(shè)備（如AMS-02、Fermi-LAT）有顯著提高，拓展了人類在太空中觀察宇宙的窗口。DAMPE?合作組基于悟空號(hào)前530天的在軌測(cè)量數(shù)據(jù)，以前所未有的高能量分辨率和低本底對(duì)?25?GeV—4.6?TeV?能量區(qū)間的電子宇宙線能譜進(jìn)行了精確的直接測(cè)量。悟空號(hào)所獲得能譜可以用分段冪律模型而不是單冪律模型很好地?cái)M合，明確表明在?0.9?TeV?附近存在一個(gè)拐折，證實(shí)了地面間接測(cè)量的結(jié)果。該拐折反映了宇宙中高能電子輻射源的典型加速能力，其精確的下降行為對(duì)于判定部分電子宇宙射線是否來自于暗物質(zhì)起著關(guān)鍵性作用。此外，悟空號(hào)所獲得的能譜在?1.4?TeV?附近呈現(xiàn)出流量異常跡象，尚需進(jìn)一步的數(shù)據(jù)來確認(rèn)是否存在一個(gè)精細(xì)結(jié)構(gòu)。
瑞典皇家科學(xué)院院士、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)秘書?LarsBergstrom?教授肯定了這是首次直接測(cè)量到這一拐折。美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)?Marc Kamionkowski?教授評(píng)論認(rèn)為，這是?2018?年度最令人激動(dòng)的科學(xué)進(jìn)展之一。
