“悟空”號新發(fā)現(xiàn)揭示太陽“打噴嚏”攪動宇宙線

　　中新網(wǎng)南京3月17日電 (記者 徐珊珊)中新網(wǎng)記者17日從中國科學院紫金山天文臺獲悉，暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”號國際合作組近日利用衛(wèi)星前8年觀測數(shù)據(jù)，精確測量了8次正負電子福布斯下降效應，首次統(tǒng)計性揭示正負電子流量在下降及恢復階段的行為特性，并發(fā)現(xiàn)其與日冕物質(zhì)拋射物理參數(shù)存在關聯(lián)。相關研究成果發(fā)表在《物理評論快報》。

　　太陽活動對行星際空間環(huán)境有重要影響。當太陽“打噴嚏”——發(fā)生日冕物質(zhì)拋射時，拋射出的等離子體云及其攜帶的磁場會顯著改變行星際空間磁環(huán)境，從而影響宇宙線的傳播。其中一類主要效應是地球上觀測到的宇宙線流量出現(xiàn)數(shù)天至數(shù)周的下降后逐步恢復，該現(xiàn)象被稱為福布斯下降。

　　目前，對福布斯下降的觀測一般依靠地面中子探測器，主要探測宇宙線中的強子組分，但能量分辨率不高。因此，通過空間實驗直接觀測不同種類粒子的福布斯下降對于全面理解該效應至關重要。

　　“悟空”號衛(wèi)星具有能量分辨率高、粒子鑒別本領強、有效接受度大等優(yōu)勢，在正負電子空間觀測中表現(xiàn)突出。利用2016年至2024年的觀測數(shù)據(jù)，研究團隊證認出8次正負電子福布斯下降事件，并精確測量了這些事件中正負電子流量的變化，刻畫出不同能量正負電子流量下降幅度和恢復時間的能量依賴特性。

　　研究發(fā)現(xiàn)，宇宙線在經(jīng)歷太陽“噴嚏”擾動后，其恢復時間隨能量變化呈現(xiàn)出兩類截然不同的行為：一類顯著依賴能量，另一類則與能量無關。進一步分析顯示，這些行為與日冕物質(zhì)拋射的物理參數(shù)密切相關。研究團隊利用宇宙線在日球?qū)觾?nèi)傳播的數(shù)值模擬定量地重現(xiàn)了觀測結(jié)果，驗證了上述物理關聯(lián)。

　　該研究首次給出福布斯下降效應的恢復時間對能量依賴性的物理解釋，為理解太陽“噴嚏”如何影響宇宙線傳播提供了關鍵線索，對深入研究日地空間環(huán)境變化具有重要意義。(完)