太空中的高能粒子如何揭示宇宙起源?
太空中的高能粒子通过宇宙射线揭示宇宙起源。通过科学家的测量和研究,一些模拟假设起源与宇宙射线有关。
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宇宙射线是来自太空的高能粒子,其主要成分是带电粒子,如质子、氦核、碳、氮、氧、镁、铝、硅、铁核和少量电子,还有少量的光子、中微子等中性粒子。
宇宙射线发现至今已有100多年,最高能量高达1021(十万亿)电子伏特。目前,CERN的大型强子对撞机(LHC)能将粒子加速到的最大能量是1013(万亿)电子伏特。
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宇宙线的测量分为在太空中的直接测量和在地面上的间接测量。直接测量实验需要卫星或高空气球搭载探测器,并且要将探测器搭载在大气层上方,避免宇宙射线与大气层发生反应。我们所知道的宇宙射线主要是高能光子(也称γ)、质子和其他稳定的原子核。这些进入地球大气层的高能宇宙线初级粒子会与空气中的原子核发生碰撞,发生持续的强相互作用和电磁相互作用,产生大量的次级粒子。
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科学家在地面上放置数百平方米甚至数千平方公里的探测器阵列,测量能量在数百亿电子伏以上的宇宙射线。在地面放置探测器阵列测量宇宙射线的方法称为间接地面测量法。
这些次级粒子将被LHAASO的近10,000个通道的探测器探测到,lha aso靠近方圆的65,438+0.3平方公里。我们将通过详细测量在扩展大气团中射出的次级粒子的数据信息,追溯高能宇宙线粒子的特征,进而追溯高能宇宙线粒子的“来源”,从而研究高能宇宙线的产生机制。LHAASO对场地有很多特殊要求,因为需要测量高能宇宙射线。历经五年的反复曲折,团队走遍西藏、青海、云南、四川等地进行选址。
从历史上古代人的想象,到后来提出一轮天的概念,一片浑天的理论,到地球四游,直到伽利略发明的望远镜第一次触摸到月球表面,再到开始实现登月,人类一直对宇宙充满敬畏,对未知充满好奇。