“悟空”号新发现揭示太阳“打喷嚏”搅动宇宙线
“悟空”号新发现揭示太阳“打喷嚏”搅动宇宙线
中新网南京3月17日电 (记者 徐珊珊)中新网记者17日从中国科学院紫金山天文台获悉，暗物质粒子探测卫星“悟空”号国际合作组近日利用卫星前8年观测数据，精确测量了8次正负电子福布斯下降效应，首次统计性揭示正负电子流量在下降及恢复阶段的行为特性，并发现其与日冕物质抛射物理参数存在关联。相关研究成果发表在《物理评论快报》。
太阳活动对行星际空间环境有重要影响。当太阳“打喷嚏”――发生日冕物质抛射时，抛射出的等离子体云及其携带的磁场会显著改变行星际空间磁环境，从而影响宇宙线的传播。其中一类主要效应是地球上观测到的宇宙线流量出现数天至数周的下降后逐步恢复，该现象被称为福布斯下降。
目前，对福布斯下降的观测一般依靠地面中子探测器，主要探测宇宙线中的强子组分，但能量分辨率不高。因此，通过空间实验直接观测不同种类粒子的福布斯下降对于全面理解该效应至关重要。
“悟空”号卫星具有能量分辨率高、粒子鉴别本领强、有效接受度大等优势，在正负电子空间观测中表现突出。利用2016年至2024年的观测数据，研究团队证认出8次正负电子福布斯下降事件，并精确测量了这些事件中正负电子流量的变化，刻画出不同能量正负电子流量下降幅度和恢复时间的能量依赖特性。
研究发现，宇宙线在经历太阳“喷嚏”扰动后，其恢复时间随能量变化呈现出两类截然不同的行为：一类显著依赖能量，另一类则与能量无关。进一步分析显示，这些行为与日冕物质抛射的物理参数密切相关。研究团队利用宇宙线在日球层内传播的数值模拟定量地重现了观测结果，验证了上述物理关联。
该研究首次给出福布斯下降效应的恢复时间对能量依赖性的物理解释，为理解太阳“喷嚏”如何影响宇宙线传播提供了关键线索，对深入研究日地空间环境变化具有重要意义。(完)
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