利用西藏AS+MD实验寻找超新星遗迹以研究银河宇宙线的起源

Cosmic ray has been discovered for more than a hundred years, but its origin is still an open question. It is generally believed that galactic cosmic rays originate from the supernova remnants (SNRs), however, there are currently no observations that can directly verify such a conjecture. Some theories suggest that 100TeV energy region observation is expected to solve this problem. We built the muon detector(MD) array under the Tibet air shower(AS) array in 2010. It will be the highest sensitivity gamma telescope in the energy region above 10TeV. By using the AS+MD data, this work plans to search for the SNRs in the field of view and then to study the origin of galactic cosmic rays.

宇宙线已经有一百多年的研究历史，而其起源问题仍然没有很好的理解。超新星遗迹（SNRs）被认为是银河宇宙线最好的加速场所，但直到现在仍缺少直接的观测证据。理论认为，100TeV能区的观测有望解决这一难题。2010年，我们在西藏空气簇射阵列（AS）的地下建造了缪子探测器阵列（MD)。它将是目前国际上＞10TeV能区最灵敏的伽玛天文望远镜。本申请项目就是利用AS+MD数据，寻找视场内SNRs伽玛射线辐射，以研究银河宇宙线的起源问题。

本项目是利用西藏ASγ实验数据，开展研究银河宇宙线起源问题。主要研究内容包括西藏ASγ实验的升级改造和复合阵列的数据分析工作。项目执行期间，完成了扩展阵列的安装和测试任务，实现了新的闪烁体阵列与MD-A阵列联合运行取数。经过一年的稳定运行，日影和月影合并后的显著性达到了5.9倍，充分验证了复合阵列数据的可靠性，为后续的物理分析工作提供了保证。该复合阵列与新型的广角大气切伦科夫探测器样机联合运行取数，成功观测到了宇宙线事例，为宇宙线探测研究提供了新的探测技术手段。另外，利用ASγ的实验数据，参与研究了10TeV-1PeV的各项异性，在100TeV附近发现了宇宙线各项异性结构发生了明显的变化，为研究银河宇宙线的起源问题提供了新的实验观测结果。