成果

据《科技日报》报道,清华大学天文系教授、新基石研究员李菂及团队,联合安徽师范大学、中国科学技术大学等多家科研单位,利用自主原创的中性氢窄线自吸收方法,分析了 500 米口径球面射电望远镜(中国天眼)对猎户座星云的高精度原子氢气观测,成功获得低能宇宙线起源于恒星形成区域的关键证据。相关成果发表于国际期刊《天体物理学快报》。

为什么这个难题拖了一百多年

宇宙线是来自太空的高能带电粒子。它的起源是现代天体物理学持续探索百余年的重大科学问题。

难点在于:宇宙线是带电的。带电粒子在银河系磁场中传播时会不断偏折,等到达地球时,早已无法反推它来自哪个方向。这就像通过一根弯弯曲曲的管子看光源——你看到光,但说不清光从哪来。

高能宇宙线的起源相对好办一些,可以通过观测它们与星际介质作用产生的伽马射线来间接定位(拉索正是用这个方法)。但低能宇宙线更麻烦:

  • 它的传播受银河系磁场影响更大;
  • 太阳本身也发射低能宇宙线,形成背景干扰;
  • 在地球附近几乎无法直接测量银河系中的低能宇宙线分布。

中性氢窄线自吸收方法

李菂首创的中性氢窄线自吸收方法,提供了独一无二的低能宇宙线探针。

研究团队利用中国天眼对猎户座分子云开展高精度原子氢观测,并结合费米伽马射线卫星数据,首次揭示了低能宇宙线产生与恒星形成活动之间的联系。这实现了地基"中国天眼"与空间费米伽马射线卫星的天地协同探测。

结论的含义

研究显示,恒星不仅通过光辐射照亮银河,其形成过程也会产生低能宇宙线,为星际介质注入能量、驱动化学演化,构成恒星"照亮"银河系的另一种方式。

信息来源:中国科学院转《科技日报》(2026 年 7 月 15 日 02 版)。