近日,LHAASO国际合作组在国际顶级物理期刊《Physical Review Letters》(PRL)发表了一项重要研究成果,并被选为期刊封面文章。该研究由泰国玛希隆大学(Mahidol University)David Ruffolo教授领导完成,该团队利用高海拔宇宙线观测站LHAASO的观测数据,在TeV能区首次发现星际日冕物质抛射事件(CME)对高能宇宙线传播的显著调制效应,展示了LHAASO在太阳高能粒子与空间天气研究中的独特优势。
研究团队基于2021年一次强太阳爆发事件期间LHAASO获取的大规模宇宙线观测数据,系统分析了高能宇宙线到达方向随时间的变化特征。结果发现,在日冕物质抛射(CME)驱动的星际激波和磁云结构到达地球之前,TeV能区宇宙线已经出现显著的方向性偏移和强度变化。这表明,高能宇宙线能够对太阳风暴在日地空间中的传播过程作出提前响应,其传播轨迹会受到太阳爆发形成的大尺度磁场结构调制。与传统依赖低能粒子和卫星原位探测的方法相比,该研究首次证明了地面高能宇宙线观测可作为研究星际日冕物质抛射内部磁场结构和传播演化的新探针,为空间天气预警和太阳—日地空间物理研究提供了新的观测手段。美国物理学会(APS)Physics栏目以专题形式对该成果进行了报道,认为这一发现为利用宇宙线研究太阳风暴开辟了新的方向。
LHAASO作为国际领先的高能宇宙线与伽马射线观测装置,近年来持续取得一系列具有国际影响力的重要成果。本次工作进一步拓展了LHAASO在太阳—日地空间物理领域的科学应用,也体现了国际合作团队,特别是泰国研究团队在高能天体物理与空间物理交叉研究方向上的创新能力。中国科学院紫金山天文台团队参与了这项研究。


左图:太阳喷发CME对应地球测量宇宙线影响示意;右图:PRL文章封面。
论文:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/mkk2-hbq5
DOI: https://doi.org/10.1103/mkk2-hbq5
APS Physics新闻报道:https://physics.aps.org/articles/v19/92