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伽马射线观测寻找宇宙线起源的重点

时间:2022-01-09 16:18:16

宇宙线为带电粒子,在传播过程中会被宇宙空间中的磁场影响后偏转运动方向进而失去源头位置信息,所以通过宇宙线粒子探测并不能找到宇宙线的起源天体。宇宙线的能谱从1011eV到1020eV大体呈现为幂律形式,表现为非热加速起源特性。中间有两个明显特征:在1015eV附近能谱变软,呈现出“膝”形结构;在1018eV附近能谱变硬,呈现出了“踝”形结构,这些结构蕴含关于宇宙线起源的重要信息。根据银河系内天体的尺度和磁场强度对宇宙线加速上限的估计,一般认为,“膝”区能量及以下的宇宙线起源于银河系内的天体源,而“踝”区能量以上的宇宙线起源于银河系外。

强子宇宙线在宇宙线占据绝对主导份额,宇宙线起源问题的研究就是寻找强子宇宙线的起源天体。所以通过伽马射线观测寻找宇宙线起源的重点就是确定伽马射线的辐射机制,排除轻子起源和寻找强子起源证据,但是这同时也是难点所在,因为大部分源在GeV-TeV(1G=109,1T=1012)能区,很难区分这两种辐射机制,目前大部分伽马射线源倾向于轻子源。

标签:宇宙

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