近日，中國科學院在其官方社交媒體平臺上宣布了一項令人矚目的科學成就。我國首顆空間天文衛星“悟空”號，在對空間高能粒子的持續觀測中，首次成功獲取了TeV/n能區次級宇宙線硼核能譜的最精確數據，并揭示了能譜的全新結構特征。
“悟空”號，這顆肩負著探尋暗物質粒子使命的衛星，自發射以來，一直在不懈地觀測高能電子、正電子以及伽瑪射線能譜，旨在揭示宇宙射線的起源以及伽馬射線天文的奧秘。此次關于硼核能譜的發現，無疑為它的科學使命增添了濃墨重彩的一筆。
宇宙線的起源和傳播一直是物理學和天文學領域的前沿課題。硼原子核作為宇宙線中的一種次級粒子，主要由原初核素如碳核、氧核在星際空間與物質碰撞產生。其能譜結構蘊含著宇宙線傳播過程的重要信息，對于理解宇宙線的加速和傳播機制至關重要。
在過去的研究中，科學家們已經注意到宇宙線硼核能譜在百GeV/n以上能區可能存在拐折跡象，但由于測量精度的限制，一直無法對這一結構進行確切的探測，也無法有效驗證現有的宇宙線傳播模型。而“悟空”號的這次發現，則填補了這一空白。
“悟空”號憑借其覆蓋能段寬、能量測量準確、粒子鑒別能力強的特點，成功實現了對高能宇宙線核素粒子的高精度鑒別。基于前八年的觀測數據，國際合作組獲得了10GeV/n到8TeV/n能區次級宇宙線硼元素能譜的精確測量結果，這是國際上首次對1TeV/n以上能區硼能譜進行精確測量，測量精度和能量上限均超越了以往的空間探測實驗。
此次研究中，“悟空”號以高置信度首次發現，宇宙線硼核在約200GeV/n處的能譜結構變硬，且譜指數變硬程度約為原初宇宙線質子、氦核的兩倍。這一發現表明，宇宙線能譜變硬結構可能與宇宙線的傳播效應有關，為修正宇宙線傳播模型提供了寶貴的觀測依據。
這一研究成果已于近日在《物理評論快報》上發表，得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金以及中國科學院相關項目的支持。這一成就不僅展示了我國空間天文領域的科研實力，也為全球科學家研究宇宙線的起源和傳播提供了新的視角和線索。
