Rain科技7月18日消息,清华大学李菂教授团队联合安徽师范大学、中国科学技术大学等多家单位,依托中国天眼FAST完成一项重要的天文研究成果,首次获取了低能宇宙线起源于恒星形成区域的核心观测证据,相关论文已发表于国际权威期刊《天体物理学快报》。
宇宙线的起源问题已困扰天体物理学界超过百年,成为该领域的核心难题之一。低能宇宙线直接影响星际介质的化学演变以及恒星的诞生过程,但其具体来源一直缺乏明确的观测佐证,这在很大程度上限制了人们对银河系物质循环和能量传递机制的理解。
研究团队采用李菂原创的中性氢窄线自吸收分析方法,利用FAST对猎户座分子云——银河系中一个活跃的恒星孕育区——进行了高精度的原子氢巡天观测。观测结果首次在分子云尺度上证实,低能宇宙线的生成与恒星形成活动之间存在直接关联。这一发现为破解低能宇宙线来源之谜提供了关键线索,也进一步揭示了恒星活动在星系演化中所扮演的重要角色。
研究结论表明,恒星除了通过光线辐射点亮银河之外,其诞生阶段产生的激波与高能活动,也会制造出低能宇宙线。这些宇宙线为星际空间输送能量并推动物质的化学演化,这正是恒星影响银河系的另一重要途径。从更广泛的视角来看,这一机制可能也适用于其他星系的演化过程,为后续比较研究提供了理论基础。
低能宇宙线与高能宇宙线在传播特性上存在显著差异,极易受到银河磁场和星际介质的干扰。同时,太阳风形成的日球层会阻隔来自银河系外部的低能宇宙线,使得在地面直接观测这类宇宙线的难度极大。此次FAST的观测数据恰好填补了这一观测空白,为相关理论研究提供了宝贵的实测依据。
此次成果具备双重科学价值。一方面,它为解析低能宇宙线的生成机制及星际传播规律提供了扎实的新证据,有助于完善现有理论模型。另一方面,该研究开创了通过原子氢观测大范围测绘银河系低能宇宙线分布的全新方法,充分展示了中国天眼在前沿基础天文领域不可替代的观测能力。未来,随着更多类似观测的开展,人类对宇宙线起源及其影响的认识有望进一步深化。
