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cosmic ray
定義：銀河宇宙線、太陽宇宙線和異常宇宙線的統(tǒng)稱。一般指來自于宇宙空間的各種高能帶電粒子、中子，也包括極少量的X射線、γ射線、中微子、π介子及反物質(zhì)。
學(xué)科：地球物理學(xué)_空間物理學(xué)_行星際與太陽
相關(guān)名詞：輻射線 大氣簇射 俄歇簇射
2023年7月1日，四川甘孜，在稻城海子山海拔4410米處，高海拔宇宙線觀測站“拉索”，數(shù)千個不同類型的探測器有序排列。圖片來源：視覺中國
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宇宙射線也稱宇宙線。宇宙中除了肉眼可見的眾多星體，還有無數(shù)肉眼看不見的以接近光速飛馳的粒子，它們就是宇宙線。宇宙線最主要的成分是高能質(zhì)子和電子，還包括各種原子和極少量的光子、中微子等，以及正電子、反質(zhì)子等反物質(zhì)粒子。
宇宙線的粒子流能量非常高，能量分布從109電子伏到1020電子伏不等，前者相當(dāng)于北京正負(fù)電子對撞機(jī)加速的粒子能量，后者相當(dāng)于現(xiàn)今最大粒子加速器——大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）所產(chǎn)生粒子能量的百萬倍。這些高能量的宇宙線起源于哪里，科學(xué)家至今尚未找到。2014年，這個問題被國際物理學(xué)界列為“新世紀(jì)11個科學(xué)問題”之一。一般認(rèn)為，超新星爆發(fā)及其遺跡星云、脈沖星、伽馬射線暴、年輕大質(zhì)量星團(tuán)、活動星系核等天體都可以產(chǎn)生宇宙線。
1912年，奧地利物理學(xué)家維克多·赫斯以非凡的勇氣乘坐氣球到達(dá)5350米的高空，首次發(fā)現(xiàn)了宇宙線。他因此于1936年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。在宇宙線發(fā)現(xiàn)后的100多年里，一些科學(xué)家從事與之相關(guān)的研究，又先后4次獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。
我國的宇宙線研究始于1951年。1954年，我國第一個高山宇宙線實(shí)驗(yàn)室在海拔3180米的云南東川落雪山建成。1989年，在海拔4300米的西藏羊八井啟動了中日合作的宇宙線實(shí)驗(yàn)；2000年，啟動了中意ARGO實(shí)驗(yàn)。高海拔宇宙線觀測站“拉索”位于四川省稻城縣海子山，平均海拔4410米，占地面積約1.36平方千米，于2021年投入運(yùn)行?！袄鳌庇扇齻€探測器陣列組成，可以寬波段、多手段地測量來自高能天體的伽馬射線和宇宙線，開展天體物理等方面的研究。自“拉索”運(yùn)行以來，取得了多項(xiàng)世界領(lǐng)先的科研成果。2021年在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)首批“拍電子伏加速器”，并記錄到能量高達(dá)1.4拍（1拍等于1千萬億）電子伏的伽馬光子，它是人類觀測到的最高能量光子，開啟了“超高能伽馬天文學(xué)”時代；2022年在世界上首次完整記錄了“千年一遇”的迄今最亮伽馬射線暴余暉。
責(zé)任編輯：張鵬輝
