#中国天眼开辟宇宙研究新路径#核心结论:FAST用原创方法锁定低能宇宙线起源,“照亮”银河有了新含义
清华大学李菂教授团队利用“中国天眼”FAST,通过自主原创的中性氢窄线自吸收(HINSA) 方法,对猎户座星云进行高精度原子氢观测,首次在分子云尺度上获得低能宇宙线起源于恒星形成区域的关键证据。相关成果发表于国际期刊《天体物理学快报》。
研究背景:百年未解的“低能宇宙线起源”之谜
宇宙线是来自外太空的高能粒子。与能量极高、可被地面探测器捕捉的高能宇宙线不同,低能宇宙线能量较低,难以直接探测,但其对星际介质的化学演化和恒星形成过程有决定性影响。其起源问题在天体物理学中已悬而未决百余年。
核心突破:原创方法“中性氢窄线自吸收(HINSA)”
方法独创性:李菂团队早在2003年就提出HINSA方法,但受限于望远镜灵敏度,直到FAST建成才得以实施。
观测对象:利用FAST对距地球约1300-1600光年的猎户座分子云复合体进行高精度原子氢观测——这是离地球最近的大型恒星诞生工厂。
关键证据:结合费米伽马射线卫星数据,研究发现恒星形成区域会产生低能宇宙线,为星际介质注入能量、驱动化学演化。这意味着恒星不仅通过光辐射“照亮”银河,其形成过程产生的低能宇宙线也构成了“照亮”银河系的另一种方式。
科学意义:开辟全新研究方向
新路径:开辟了利用原子氢观测研究银河系大尺度低能宇宙线分布的全新路径。
技术验证:证明了HINSA方法在分子云尺度研究中的有效性,这是FAST自主原创方法的重要突破。
平台价值:再次彰显“中国天眼”在基础天文研究中的关键作用,该设备升级后分辨率提升200倍,正从单口径巨眼转向“复眼式”宇宙探针。
补充背景:FAST近期相关成果与升级规划
FAST近年在多个前沿领域持续产出成果,包括捕捉重复快速射电暴双星起源关键证据(成果发表于《科学》杂志),以及探测到新的来源于恒星黑子区域磁场的毫秒级射电暴。FAST正稳步推进升级规划,将在周边建设数十台中等口径天线,构建以FAST为核心的巨型综合孔径阵列,提升观测灵敏度,成为“宇宙超级探针”。
发布于 山东
