CALET lykkes med direkte målinger af kosmisk stråle elektronspektrum op til 4,8 TeV

Et internationalt team af forskere udvidede deres resultater fra en tidligere undersøgelse til direkte at måle det kosmiske stråleelektron (elektron + positron) spektrum i et energiområde fra 11 GeV til 4,8 TeV med Calorimetric Electron Telescope (CALET).

CALET, en detektor optimeret til at observere elektroner med høj energi, blev installeret på det japanske eksperimentelle modul Kibo på den internationale rumstation (ISS) i august 2015. Det er den første japansk-ledede rummission, der er dedikeret til kosmiske stråleobservationer. Beregnet til langsigtet drift, CALET har samlet data siden oktober 2015.

"Jeg har fået at vide, at det internationale videnskabelige samfund er interesseret i observationer fra CALET, fordi et af vores mål er at forstå oprindelsen til højenergi kosmiske stråler og arten af ​​mørkt stof, nogle af de mest dybtgående mysterier i dette univers, "siger professor Shoji Torii fra Waseda University, hovedforsker ved CALET -missionen.

Kosmiske stråles oprindelse og acceleration er endnu ikke godt forstået, og kosmiske stråleelektroner er et af de prioriterede mål for kosmisk stråleforskning med høj energi. Præcise målinger af elektroner over 1 TeV har været vanskelige at opnå, fordi de kræver energimålinger med høj præcision af kosmiske strålepartikler, følsomhed til at detektere den sjældne elektronstrøm, og evnen til nøjagtig elektronidentifikation fra de mere end 1, 000 gange højere strøm af protoner i TeV -energiregionen.

"De langsigtede observationer af ISS og kalorimeteret for CALETs kapaciteter, såsom at kunne identificere ladningen af ​​hændelige partikler, registrere hændelsesretning, og måle partikelenergien og identificere arten ved at registrere partikelbrusers udvikling, har gjort det muligt for vores team at udføre nøjagtige målinger af kosmisk stråleelektroner ind i TeV-regionen, "Professor Torii forklarer. Tidligere i november 2017, teamet rapporterede deres første resultat ved måling af kosmisk stråleelektroner i energiområdet fra 10 GeV til 3 TeV i Fysisk gennemgangsbreve .

I denne nylige undersøgelse, de udviklede en ny dataanalysemetode for at maksimere detektion ved højere energier, cirka fordobler statistikken i forhold til deres tidligere undersøgelse og giver CALET mulighed for at opnå højpræcisionsmålinger af kosmisk stråle elektronspektrum op til 4,8 TeV.

Professor Torii siger, at statistikken vil forbedre næsten tre gange mere end nu ved at bruge data efter en femårig observation. "Det vil også reducere systematisk usikkerhed, herunder det fra detektorsvaret. Vores ultimative mål er at skubbe energigrænsen op til 20 TeV og opnå det præcise energispektrum, hvor der er stor sandsynlighed for at opdage nærliggende astrofysiske kosmiske stråleressourcer eller afsløre mørket stofs natur. "

Denne undersøgelse blev offentliggjort online på Fysisk gennemgangsbreve den 25. juni, 2018.