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明野广域空气簇射阵列

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明野广域空气簇射阵列(日语:明野広域空気シャワーアレイ;英语:Akeno Giant Air Shower Array,缩头字AGASA)是位于日本山梨县北杜市明野町的大型地表宇宙射线阵列计划。

事实速览 明野广域空气簇射阵列(Akeno Ginat Air Shower Array), 基本资料 ...

AGASA占地面积100平方公里,由111个(地表)带电粒子探测器和27个(地下)μ子探侧器组成,每个侦测器至少间隔1公里,依序以一对光纤连结至中央电脑,由中央电脑控制与操作。[1][2]

AGASA的带电粒子侦测器属于闪烁体侦测器,可侦测初级宇宙射线与大气之间的空气簇射,来反推原始宇宙射线的,等于间接观察到宇宙射线。AGASA的重要贡献包括参与发现打破GZK极限(5×1019 eV)的超高能宇宙射线(UHECR),使UHECR成为粒子天文物理新兴的研究课题。

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历史

东京大学宇宙射线研究所(Institute for Cosmic Ray Research,ICRR)于1977年设立明野天文台(Akeno Observatory),以空气簇射主要研究对象。初期即建立1平方公里的空气簇射侦测器。1987年,明野天文台开始建造AGASA计划,1990年完工后成为UHECR研究的主力,直到2004为止,AGASA都是全球最大空气簇射阵列。[3]

同一时间采用地面阵列研究UHECR的还有美国犹他大学蝇眼实验(Fly's Eye),但与AGASA不同的是,蝇眼实验利用带电粒子游离氮气产生的萤光来侦测UHECR,但蝇眼实验于1992年退役,在原址重建、升级为高解析蝇眼高分辨率蝇眼探测器英语High Resolution Fly's Eye Cosmic Ray Detector(HiRes)。

AGASA团队和HiRes团队持续竞争UHECR研究的龙头地位,但两者后来于2004年合并为望远镜阵列计划英语Telescope Array Project(TA),并于2008年展开观测,此后AGASA的研究已经由TA接手。[4]

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原理

观测结果

AGASA的观测结果包括宇宙射线事例、能谱各向异性,其中重要成果有:[5]

  • 超高能宇宙射线(UHECR),例如1993年,AGASA观测到2×1020 eV的事例。[6][7]
  • 1019 eV以上有群聚现象(clustering effect,指数个事例来自非常接近的方向。)[8][9]
  • 1018 eV附近在银心的显著性(significance)超出预期 ,反银心方向则低于预期。[8]
  • 可能有不带电的中性粒子。

外部链接

参考文献

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