近日，山西大學理論物理研究所講師牛家樹通過對AMS-02（阿爾法磁譜儀）觀測到的氦核、碳核、氮核、氧核、氖核、鎂核、硅核等初級宇宙線能譜和硼核等次級宇宙線能譜的分析，首次統計顯著地發現了剛度在大約1千億伏特到一萬億伏特之間的雙拐折結構，並且證實了這兩個拐折的不同來源。這提供了銀河系宇宙線源在空間分布和各成分佔比方面的重要信息，對進一步確認銀河系宇宙線的起源有著重要的意義，同時也是宇宙線物理進入「精確數據驅動時代」的又一重要工作。
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銀河系宇宙線的起源一直以來都是當代天體物理學的重要問題之一。由於銀河系內隨機磁場的作用，帶電的宇宙線粒子會丟失掉對宇宙線源的指向信息。因此，通過對宇宙線能譜結構和各類成分的分析就成為反演宇宙線源各種性質的主要途徑。對於已經觀測到的各類宇宙線原子核的能譜來說，其最重要的特徵就是剛度在大約1千億伏特到一萬億伏特之間的拐折。
該項工作的相關內容已於近日通過論文《Hybrid Origins of the Cosmic-Ray Nucleus Spectral Hardening at a Few Hundred GV 》發表在國際天文學頂級期刊《Astrophysical Journal》上。此項工作得到了國家自然科學基金青年項目和理論物理平台項目以及山西省應用基礎研究計劃的支持。（通訊員：山西大學 張穎）
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