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2024-07-18 23:25:44

天行体育官网【科技日报】我国科学家揭开天体高能电子产生之谜

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  ——习在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

  1949年,伴随着新中国的诞生,中国科学院成立。作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学院院级科技专项体系包括战略性先导科技专项、重点部署科研专项、科技人才专项、科技合作专项、科技平台专项5类一级专项,实行分类定位、分级管理。

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  为方便科研人员全面快捷了解院级科技专项信息并进行项目申报等相关操作,特搭建中国科学院院级科技专项信息管理服务平台。了解科技专项更多内容,→

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,天行体育网址其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,由上海市人民政府主管,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  天体高能电子是如何产生的?这个问题一直困扰着天体物理学家。记者7月17日从中国科学院国家天文台获悉,依托国家重大科技基础设施“神光二号”大型激光装置,来自该台等单位的科研人员首次实现大尺度动理学湍流等离子体中的电子随机加速,揭开了复杂天体环境中高能电子的产生之谜。相关研究成果在线发表于《自然-通讯》杂志。

  作为《科学》杂志发布的125个科学问题之一,天体中高能粒子的起源问题一直是未解之谜。天体物理学家提出了磁重联加速、冲击波加速和随机加速等多种机制,以解释不同天体环境中高能粒子的产生机制。

  近期,实验室天体物理研究在粒子加速方面取得了一系列重要进展,在实验室实现了湍流磁重联加速和冲击波加速。“然而,截至目前,随机加速机制仍然没有被证实,其主要难点在于如何在实验室产生和天体类似的大尺度动理学湍流等离子体。”论文第一作者、中国科学院国家天文台袁大伟博士介绍。

  此次,科研人员利用“神光二号”大型激光装置,在实验室产生超音速对流等离子体,利用束流速度异性诱导电磁韦伯不稳定性的产生和发展,进而诱发形成大尺度的等离子体紊乱结构。他们进一步分析发现,该紊乱结构的功率谱与动理学湍流谱高度一致,实验还同时测量来自于不同角度的高能电子幂律谱。

  论文共同通讯作者、中国科学院国家天文台赵刚院士表示,理论模拟发现,这些高能电子主要来自于湍流等离子体中的热电子与磁岛发生多次“碰撞”,即湍流随机加速。这对理解天体复杂环境中的粒子加速和高能辐射具有重要意义。

  天体高能电子是如何产生的?这个问题一直困扰着天体物理学家。记者7月17日从中国科学院国家天文台获悉,依托国家重大科技基础设施“神光二号”大型激光装置,来自该台等单位的科研人员首次实现大尺度动理学湍流等离子体中的电子随机加速,揭开了复杂天体环境中高能电子的产生之谜。相关研究成果在线发表于《自然-通讯》杂志。作为《科学》杂志发布的125个科学问题之一,天体中高能粒子的起源问题一直是未解之谜。天体物理学家提出了磁重联加速、冲击波加速和随机加速等多种机制,以解释不同天体环境中高能粒子的产生机制。近期,实验室天体物理研究在粒子加速方面取得了一系列重要进展,在实验室实现了湍流磁重联加速和冲击波加速。“然而,截至目前,随机加速机制仍然没有被证实,其主要难点在于如何在实验室产生和天体类似的大尺度动理学湍流等离子体。”论文第一作者、中国科学院国家天文台袁大伟博士介绍。此次,科研人员利用“神光二号”大型激光装置,在实验室产生超音速对流等离子体,利用束流速度异性诱导电磁韦伯不稳定性的产生和发展,进而诱发形成大尺度的等离子体紊乱结构。他们进一步分析发现,该紊乱结构的功率谱与动理学湍流谱高度一致,实验还同时测量来自于不同角度的高能电子幂律谱。论文共同通讯作者、中国科学院国家天文台赵刚院士表示,理论模拟发现,这些高能电子主要来自于湍流等离子体中的热电子与磁岛发生多次“碰撞”,即湍流随机加速。这对理解天体复杂环境中的粒子加速和高能辐射具有重要意义。(原载于《科技日报》 2024-07-18 第01版)

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