2009年脉冲星天文学暑期讲习班高能宇宙线观测与银河宇宙线起源张力云南大学2009年7月30日，国家天文台
高能宇宙线观测与 银河宇宙线起源 张 力 云南大学 2009年7月30日，国家天文台 2009年脉冲星天文学暑期讲习班
提纲一、引言二、高能宇宙线观测三、宇宙线起源四、总结和讨论
提 纲 一、引言 二、高能宇宙线观测 三、宇宙线起源 四、总结和讨论
一、引言1、宇宙线？宇宙线是来自宇宙空间的各种高能微观粒子，已观测到的最高能量达1020电子伏以上。·实验：电离随高1913度增加。chamberl1914·结论：辐射进1O(o)(b)820入地球。litu1912年VictorHess用气球把验电器带到海拔5千米的高度并测量到一种神秘的来自于太空而不是地面的电离辐HessbeiBallonlandung (1912)射时，宇宙线拉开了它的惟幕
宇宙线是来自宇宙空间的各种高能微观粒 子，已观测到的最高能量达1020电子伏以上。 一、引言 1、宇宙线？ 1912年Victor Hess用气球把验电器带 到海拔5千米的高度并测量到一种神 秘的来自于太空而不是地面的电离辐 射时，宇宙线拉开了它的帷幕。 •实验：电离随高 度增加。 •结论：辐射进 入地球
2、宇宙线能谱U.r(1GeV)=1eV/cm30(ss)FluxesofCosmicRays102几GeV之下的宇宙10(1particleperm-second)线可由太阳和其风产生或受影响。10-710DO能谱：010~10DKnee(1particleperm-year)E=1GeV-几PeV,E-2.7101310~16E=-几PeV-1EeV,E-3.010~19能谱延伸超出10201022Ankle10~25(1particleperkm*-year)eV(=1011GeV=100GeVTeVPeVEev10~28Lmlulldnd1-13LdlLL10121013101810191020102110101011014101510181017109EeV)。Energy(eV)
几GeV之下的宇宙 线可由太阳和其风 产生或受影响。 能谱： 能谱延伸超出1020 eV (=1011 GeV =100 EeV)。 2、宇宙线能谱 E=1 GeV – 几PeV, E-2.7 E=几PeV-1EeV, E-3.0 GeV TeV PeV EeV Ucr(1GeV)=1 eV/cm3
3、我们所处的地方银河系：大部分恒星以旋臂的形式集中于高度h～300pc的银盘中。该盘充满原子气体（90%的H和10%的He组成且有一平均密度n～1/cm3。）它也包含强度B～3μG的一有序的磁场。银晕：n～0.01/cm3和一动的磁场延伸距离约（10 －15）kpc。当电荷Ze和动量p的一粒子的Larmor半径为E3μGcpglobularclustersRL=~100pcZeBBZ×1018eVdisch=300pc当RL三h，能量近似标记Sun宇宙线扩散和直线传播之间的一个过渡gas/CRhalo
银河系：大部分恒星以旋臂的形式集中于高度h ≈ 300 pc的银盘中。该盘充满原子气体（90%的H和10%的He 组成且有一平均密度n ～1/cm3。）它也包含强度B～3μG 的一有序的磁场。银晕：n～0.01/cm3和一湍动的磁场， 延伸距离约(10 − 15) kpc。 当RL＝h, 能量近似标记 宇宙线扩散和直线传播 之间的一个过渡。 3、我们所处的地方 当电荷Ze和动量p的一粒子的Larmor半径为