在浩瀚宇宙中,高能粒子流如神秘信使般穿梭,它们便是宇宙射线,包含着原子核、正负电子等各类粒子,源自超新星爆发、中子星、黑洞等极端天体。长期以来,宇宙射线的起源等问题如同迷雾,困扰着人类对宇宙的探索,尽管它们能助力人类探寻极端环境下的物理规律,但确切答案始终未被找到。
我国科研团队依托“悟空”号暗物质粒子探测卫星,在这片迷雾中取得了重大突破。“悟空”号自发射后,已在轨平稳运行超10年,凭借其强大的探测能力,为科研工作提供了海量珍贵数据。科研团队借助这些数据,对质子、氦、碳、氧、铁这5种宇宙射线中最常见的粒子进行了精确测量,成功描绘出它们的能量分布图谱。
在测量过程中,科研人员首次直接观测到一个有趣现象:这5种粒子在高能段都呈现出一致的“鼓包”结构。其中,碳、氧、铁三种粒子的最高有效测量能量大幅提升,相比以往提高了近10倍。经过深入研究,团队发现这个特殊“鼓包”出现的位置与粒子的电荷存在正比关系。
结合多项观测数据进行综合分析后,科研团队得出关键结论:在地球附近存在一个近距离的宇宙射线加速源,粒子能谱上的“鼓包”正是这个源加速粒子能力的上限表现。这一发现直接证明,宇宙射线源加速粒子的能量上限与粒子电荷成正比。
事实上,这一理论早在1961年就已被丹麦物理学家提出。然而,受限于当时设备的探测精度和观测能量范围,六十多年来始终未能得到实验证实。如今,“悟空”号凭借其超强的探测能力,首次为该理论提供了直接观测证据,为揭开宇宙射线起源之谜迈出了重要一步。











