研究成果

AMS實驗發表最新宇宙射線中電子能譜的時變性和電性效應研究

刊登日期:2023-04-19

由中研院院士、諾貝爾獎得主丁肇中博士所領軍的AMS實驗團隊,於物理評論學報(Physical Review Letter)上發表最新的研究成果。該論文運用位於國際太空站上的AMS探測器所收集的數據,首度完整的測量11年太陽週期內,每一天的宇宙射線電子能譜。對宇宙射線研究提供重要的數據。
太空中的宇宙射線以帶正電的質子為主,電子僅佔約百分之一。然而,由於電子的特殊性,其宇宙射線能譜對研究宇宙射線至關重要。AMS實驗自2011年起在國際太空站上穩定運行超過11年,收集了約2億個宇宙射線電子事例。由於數據量充足,用以測量這段期間每一日的電子流量,研究電子能譜隨時間的變化,並觀察太陽11年週期活動對宇宙射線的影響。這組前所未有的數據顯示了未預期的現象。
AMS團隊發現宇宙射線電子流量隨時間明顯的變化,其時變性呈現多重的時間尺度,從太陽週期的11年到1日以下均可觀察到。同時,數據也明確顯示了27日,13.5日,和9日的週期性表現。該論文也比較了電子能譜和質子能譜在時變性上的差異,並發現這兩種粒子的能譜變化存在明顯的遲滯現象,顯示電子與質子宇宙射線流量具有明顯的相關性,但是在太陽週期的不同階段,相關性不斷變化。此現象的原因尚不清楚。這項成果對不同電性的宇宙射線之研究,提供了重要的數據基礎。

https://www.phys.sinica.edu.tw/files/bpic20230419123151pm_AMS_on_ISS.png

期刊連結: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.161001

網站連結: https://physics.aps.org/articles/v16/62

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