利用ASγ实验寻找银道面弥散γ射线辐射

来源 :中国科学院高能物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lomon521mutou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
宇宙线的起源、加速及传播是宇宙线物理研究的基本问题之一。在传播过程中,由于中性的γ射线不受磁场的偏转,保留宇宙线产生地的信息,是研究这一基本问题最好的探针。对γ点源地观测,有助于理解宇宙线的起源和加速问题;对弥散γ射线辐射地观测,是研究银河系宇宙线传播问题的关键。弥散γ射线主要由宇宙线与星际介质的相互作用生成π0介子衰变产生,而银道面是银河系物质分布最密集的区域,作为靶区域,与宇宙线碰撞,将宇宙线转化为γ射线,产生银道面连续弥散γ辐射。除了宇宙线与物质的强相互作用过程外,还通过电子逆康普顿散射及韧致辐射等过程产生弥散γ辐射。因此,对银道面弥散γ辐射地观测,将有助于理解宇宙线加速区的流强及星际介质和磁场的空间分布。目前,对银道面弥散γ辐射地观测,空间探测器的最高能阈是约30 GeV,并且值得注意的是,在大于1 GeV的能区,观测能谱与理论计算不符,出现了GeV超出的问题;那么对于更高能区,由于宇宙线流强快速下降,必须利用地面阵列观测。近来,水切仑可夫Milagro实验(>350 GeV)和切仑可夫望远镜阵列HESS实验(>100 GeV)分别观测到来自内银道面和银心区附近弥散γ射线辐射。羊八井ASγ观测站,作为一独立的实验,与Milagro实验观测天区几乎相同、灵敏度相近,对弥散γ辐射的观测有一较长的历史,本文利用新发展的分析发法和更大的数据样本改进了以前的观测结果。   本文首先介绍了γ辐射的观测手段及观测现状,接着重点论述了研究的分析方法和弥散γ辐射的分析结果。通过对Tibet-Ⅲ阵列(mode energy约3TeV)数据样本地分析,观测到了标准烛光Crab和高态耀变源Markarian421的高显著性超出,显著性分别为5.6σ和5.4σ。但是没有观测到新的TeV能区γ点源辐射,因此对除了Crab和Markarian421的全天区所有方向计算90%C.L.积分流强上限。利用Tibet-Ⅱ阵列(mode energy约10 TeV)和Tibet-Ⅲ阵列(mode energy约3 TeV)从1997年到2004年获取的数据(两阵列的角分辨相同,约为0.90°(>3 TeV)),分别对内银道面(20°≤l≤55°)和外银道面(140°≤l≤225°)进行了观测(并且内、外银道面分两种情形|b|≤2°或|b|≤5°分别讨论)。经过分析,没有观测到银道面弥散γ辐射超出,因此估计了99%置信水平流强上限。文中假设不同能谱指数讨论了流强上限,发现设限结果对能谱指数的依赖性较弱,因此选择能谱指数为-2.6计算不同观测天区99%置信水平的积分流强上限,分别是(均为|b|≤2°的区域):内银道面约为7.5×10-17cm-2s-1sr-1(能量大于3 TeV)及4.0×10-17cm-2s-1sr-1(能量大于10TeV);外银道面约为3.5×10-17cm-2s-1sr-1(能量大于3 TeV)及2.2×10-17cm-2s-1sr-1(能量大于10 TeV)。   Milagro实验观测到来自内银道面区(40°≤l≤100°,|b|≤5°)约4.5σ的超出,本工作对区域(20°≤l≤100°|b|≤5°)分析的显著性约为2.9σ,由于不够显著,不足以声称观测到银道面弥散γ辐射。本文对弥散γ辐射分析结果的灵敏度较低,主要是因为ASγ实验没有γ、质子分辨能力,而且也不知道源的精确形状,因此不得不采取较保守的方法减除本底。
其他文献
文介绍作者在北京大学物理学院攻读博士期间,在独立双光子对干涉方向上所做的理论和计算工作。主要由以下四部分组成: 第一章首先简要介绍这个领域的发展情况,及本文要解决的
我们知道,利用电子电路可以控制电子的传输和存储,但是电子电路的性能在数字信息传送时颇受限制。研究发现,采用基于光纤和光子回路的光通讯系统可以解决这个难题。但是,光子元件
Josephson结是超导电子学应用的重要元件。自从1986年发现高温超导体被发现以来,人们在高温超导Josephson结的制备、应用上投入了大量工作。本文将介绍我们在制备YBa2Cu3O7-δ
计算材料物理学发展迅速,近来已成为科学技术中的一个新领域。密度泛函理论(DFT)是计算材料物理中使用的重要方法之一。运用DFT,我们可以探索诸多材料的电子和结构性质,深刻
1974年11月12日,美国麻省理工学院丁肇中教授的实验组发现了一个质量为3.1GeV,寿命相当长的粒子,命名为“J”粒子。几乎同时,在11月13日美国斯坦福大学里克特教授(B.Richter)实验
本文理论上和实验上研究了有限振幅、有限束的超声的非线性传播。在理论上和实验上,研究了超声穿过多层组织,穿过模拟肋骨状障碍物和实际肋骨后的非线性声场,并研究了这种情况下
沿着奶奶家门口那条道直走,走到路口再右转,有一条小巷,走过那条巷子,有一条老街.老街里头很是热闹,卖鱼的、卖猪肉的、卖干货的,偶尔还会路过几个拖着板车卖老鼠药的小贩开
圆锥面聚焦换能器可在超声成像中获得较好径向分辨率的同时提高探测深度。本论文理论及实验研究了圆锥面聚焦换能器的线性及非线性声场,并探讨了在高频超声成像及组织定征中的
本文主要介绍了应用FDC系统(Feynman图自动化计算系统)进行的研究工作.在最小超对称标准模型(MSSM)方面,我们首先产生了计算MSSM粒子质量谱和两体衰变的FORTRAN程序包—FDCSUS
学位
学位