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安博电竞网站-宇宙射线是什么?它们从何而来?

海外新闻 时间: 浏览:245 次

当玛丽居里和亨利贝克勒尔初次发现物质的“放射性”时,科学家们以为这仅仅是大气电离 (电子从空气分子中剥离) 风的季节的效果,是存在于地上岩石中的放射性元素或大气中的放射性气体自身所发作的辐射罢了。然后,另一位名叫维克多赫斯(Victor Hess)的物理学家用绑在气球上的三个静电计做了一个试验。



图解:维克托赫斯——发现世界射线的诺贝尔物理学奖获得者。

他发现在4600米(15000英尺)高度的电离率比在地上上的电离率高几倍,如此高的电离率只能解释为:有一个从上方激烈冲击着地球大气层的“辐射源”存在。从而,世界射线被发现了。

什么是世界射线?

世界射线是高能辐射的一种方式(包括原子核或高能质子),它们在咱们的星系中传达,也便是说,它们在银河系、世界中广泛传达。世界射线可能是由太阳发作的,但大多数已知的射线来源于太阳系之外,并在整个星系中传达。



图解:世界射线——一名艺术家描绘了超大质量黑洞中心发作的世界射线。(图片来历:WJ共享资源)

大多数银河系世界射线(约85%)由氢原子的原子核(质子)构成,约12%的世界射线由粒子(氦核)构成。剩下的则是原子核和重原安博电竞网站-宇宙射线是什么?它们从何而来?子电子。

当这些高能粒子碰击地球大气层并与大气原子核相互效果时,它们会发作二次粒子簇射,也被称为“空气簇射”。

空气簇射

当世界射线与其他大气原子核相互效果时,大气中的电磁辐射和电离粒子(如电子、光子和介子)就会发作广泛的级联(有时会抵达地表)。



图解:空气簇射_艺术家描绘的1TeV质子碰击地球外表以上20公里的大气层所发作的世界射线空气簇射。

(图片来历:迪诺伊/WJ共享资源)

1937年,法国物理学家皮埃尔奥格尔发现,当世界射线与大气层中悬浮的粒子发作磕碰会发作如此很多的空气簇射。

世界辐射的量在南极或北极邻近到达最大,所以假如航空公司的作业人员常常在这些区域(辐射源)作业,他们会饱尝更多的世界射线。

在发现世界射线之前,物理学家以为他们实际上是射线,是放射性衰变的成果。直到20世纪30年代,一系列的试验才证明了世界射线大部分是带电粒子。接着在1954年,剑桥麻省理工学院罗西世界X射线小组收集了第一批很多的空气簇射样本。



图解:世界线对能量的散布。

世界射线的分类

科学家将世界射线分为四大类。

失常世界射线

它们是低能世界射线,来自于不受太阳风(太阳大气层中开释的带电粒子流)影响的日球层鞘(远超出冥王星轨迹的气泡状空间区域,也便是太阳系的边际)。



图解:太阳世界射线——图片来历:NASA

人们以为当日球层鞘中的电中性原子电离和加快时,就会发作失常世界射线。风趣的是,当旅行者1号勘探器通过日球层鞘时,并没有检测到这种粒子加快的存在。



图解:日鞘区域——这张图片显现了旅行者1号和旅行者2号的方位。

旅行者1号现在现已离太阳十分远了,并已抵达日鞘区域。在这里安博电竞网站-宇宙射线是什么?它们从何而来?,星际气体和太阳风开端混合。(图片来历:Walt Feimer / NASA /维基共享资源)

银河系世界射线

一般简称为GCR,从外部进入太阳系,但一般是构成于太阳系内。航天科学安博电竞网站-宇宙射线是什么?它们从何而来?家以为这些类型的世界射线是强壮的超新星的产品。



图解:银河系世界射线——一些银河系世界射线与星际介质效果发作射线。这是高能伽马射线试验望远镜全天巡视伽马射线的图画。

有人提出在超新星爆破之后,粒子在气体残留物中重复弹跳,加快构成世界射线,直抵到达某种程度散入银河系。

太阳世界射线

太阳世界射线泛指很多的世界射线,它们来自太阳系的中心恒星——太阳。这些射线大部分仅仅能量相对较低的质子,从太阳外表的强磁场获取能量。

超高能世界射线

望文生义,便是具有极高动能的世界射线粒子。这些粒子极端稀有,天文学家还没有彻底了解其来历。



图解:阿根廷的皮埃尔奥格尔世界射线观测站正在研讨超高能世界射线,这是落在地球上的世界能量最高的粒子。

坐落阿根廷的世界世界射线观察站,皮埃尔奥格尔观测站现已建立,旨在勘探超高能世界射线,解开世界射线的来源和存在之谜!

参考资料

世界射线—WJ百科

空气簇射(物理)—WJ百科

超高能世界射线—WJ百科

失常世界射线— NASA’s Cosmicopia

世界射线—詹姆斯肖伯特(俄勒冈大学)

世界射线来自爆破的恒星——SLAC国家加快器试验室(斯坦福大学)

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciab

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