日前，团队成员从中国科学技术大学获悉，该校常进院士领导的“悟空”号科学团队首次将宇宙线镍元素的能谱测量拓展至2TeV/n（万亿电子伏特/核子），测量上限较此前提升约一个数量级，为研究宇宙线中超铁元素的起源提供了新的观测证据。相关研究成果日前发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。
宇宙线是来自太空的高能粒子，其中包含氢、氦、铁、镍等多种元素。研究这些粒子的能量和数量变化，有助于科学家了解它们从哪里产生、怎样在宇宙中传播。
相比铁等常见元素，镍等超铁元素在宇宙线中的含量更低，测量难度也更大。此前，大多数实验只能测量不同元素之间的相对含量，少数实验虽然获得了镍元素的能谱，但测量范围通常只能达到几百GeV/n。
此次，科研团队利用“悟空”号积累的近200亿个高能粒子数据，将镍元素的测量范围进一步延伸至2TeV/n的高能段，相当于把观测“视野”向更高能量拓展了一大步。
研究结果显示，镍元素与铁元素的能谱形状十分相似，在此次测量的能量范围内，镍与铁的丰度比也基本保持不变。这意味着，镍和铁可能经历了相似的产生、加速和传播过程，为研究宇宙线中超铁元素的形成机制提供了新的观测证据。
“悟空”号是我国首颗空间天文卫星，于2015年底发射升空，目前已在轨稳定运行超过10年。其具有能量覆盖范围宽、测量精度高、粒子识别能力强等特点，尤其适合捕捉宇宙线中含量较少的元素。
“悟空”号核心载荷之一BGO量能器由中国科大原核探测与核电子学国家重点实验室研制。该设备如同卫星上的“能量测量仪”，能够精确测量高能粒子携带的能量，为此次镍元素能谱研究提供了重要支撑。（文 卞怡菲）
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