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2500亿条宇宙线里,找到100万个原子核

2026-08-02 07:13   大众新闻·大众日报

  宇宙射线是源自太阳系外的高能粒子,在宇宙中高速穿梭,持续轰击地球。其中多数是质子这类简单粒子,少数为重原子核,诞生于恒星演化与超新星爆发时期。宇宙线中的重原子核在穿越银河系时,会像子弹穿过墙壁一样发生碎裂。一个铁原子核可能碎成氯,也可能碎成氩或钾。捕捉到一个信号,怎么知道它是“原装”的还是“撞碎”的?

  为了回答这个问题,研究团队反复测量碎裂概率,反复评估背景噪声。2500亿条数据,一条也没放过。

  分析表明,磷、氯、氩、钾、钙的粒子流包含两类成分:宇宙射线源头直接产生的原生射线,以及粒子在宇宙空间传播过程中生成的次生射线。

  在分析宇宙线源的元素丰度时,团队还捕捉到一条有趣的规律:偶数原子核氩和钙,“原装”的比例显著高于奇数原子核磷、氯、钾。这一发现,如同在纷繁杂乱的脚印中,分清了哪些是鬣狗留下的,哪些是狼留下的。

  这个发现意味着什么?

  此次高精度测量成果,为人类探索宇宙起源筑牢了核心数据根基。“整个宇宙始于一场大爆炸,最初只产生了氢和少量氦。之后所有的重元素,都是在恒星内部的核聚变中锻造出来的。我们测量得到的元素丰度,就是不同元素的相对含量,是宇宙元素起源研究中最基础的数据。无论未来建立什么样的模型,都必须能够解释我们观测到的这些丰度。”许伟伟解释。

  平均年龄不到35岁的“主力军”

  在AMS汇聚全球48个科研机构、约260名研究人员的国际合作中,山东高等技术研究院扮演了关键角色。

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