科技日报记者 何星辉 通讯员 肖大熙
记者14日从清华大学天文系获悉，该系教授、新基石研究员李菂及团队，近日联合安徽师范大学、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“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》。
宇宙线起源是现代天体物理学持续探索百余年的重大科学问题。低能宇宙线对星际介质化学演化和恒星形成过程有决定性影响，其起源更长期悬而未决。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。
论文第一作者、安徽师范大学副教授汤宁宇表示，“中国天眼”优先重大项目多科学目标同时巡天所发布的猎户座分子云高分辨率原子氢巡天数据集，为破解这一难题提供了观测基础，而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。不同于高能宇宙线，低能宇宙线的传播受银河系磁场影响。加之太阳本身也发射低能宇宙线，使得在地球附近测量银河系中的低能宇宙线分布极其困难。这一成果实现了地基“中国天眼”与空间费米伽马射线卫星的天地协同探测，开启了研究银河系能量反馈和宇宙线起源的新途径。
这项研究不仅为理解低能宇宙线的产生机制及其在银河系中的传播过程提供了全新的硬核观测证据，更开辟了利用原子氢观测研究银河系大尺度低能宇宙线分布的全新路径，充分彰显了“中国天眼”在前沿天文基础研究领域不可替代的核心优势。
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