［本站(zhàn)訊］高海拔宇宙線觀測站(zhàn)（LHAASO）以最高精度測量了(le)“膝”區宇宙線的能(néng)譜及其成分(fēn)的平均對數質量，并首次發現“膝”區宇宙線平均對數質量分(fēn)布存在“肘“狀結構，這爲破解宇宙線起源之謎提供了(le)新(xīn)的關鍵線索。該成果于3月(yuè)(yuè)26日以編輯推薦（Editors’ suggestion）的形式在《物理(lǐ)評論快(kuài)報》（DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.131002）上(shàng)發表，前沿交叉科學青島研究院教授馮存峰，中國科學院高能(néng)物理(lǐ)研究所張恒英、研究員何會海爲該論文共同通訊作(zuò)者。張恒英2021年畢業于山東大學前沿交叉科學青島研究院（導師馮存峰教授），其博士研究生(shēng)期間就(jiù)開始了(le)該項研究。

高能(néng)宇宙線的起源是世紀之謎，宇宙線能(néng)譜的“膝”的成因與宇宙線起源密切相關，測量“膝”區宇宙線成分(fēn)是理(lǐ)解宇宙線起源的關鍵，但(dàn)由于過去的探測手段單一(yī)且探測器(qì)的靈敏度較低(dī)，宇宙線成分(fēn)的分(fēn)辨一(yī)直是研究瓶頸。LHAASO實驗是由多種探測器(qì)構成的複合探測器(qì)陣列，研究人(rén)員利用LHAASO-KM2A陣列2021年9月(yuè)(yuè)到2022年12月(yuè)(yuè)的實驗數據，通過組合該實驗的缪子(zǐ)探測器(qì)和電磁粒子(zǐ)探測器(qì)信息，消除了(le)能(néng)量重建對宇宙線成分(fēn)的依賴，構造出對宇宙線平均質量敏感的參量，以前所未有的精度測量了(le)“膝”區宇宙線能(néng)譜及其成分(fēn)的平均對數質量，首次在平均對數質量上(shàng)發現了(le)一(yī)個類似“肘”關節的結構，證明了(le)“膝”源于宇宙線的輕成分(fēn)，即質子(zǐ)和氦，這對宇宙線模型的檢驗非常關鍵。聯合我們得到的最精确的“膝”區能(néng)譜和平均質量譜測量結果，将對宇宙線模型給出最強限制，破解“膝”的成因之謎。該測量結果被審稿人(rén)稱爲“領域裏重要的裏程碑”。

LHAASO是國家重大科技基礎設施，位于四川省稻城縣海拔4410米的海子(zǐ)山，是國際上(shàng)領先的高靈敏度、強大巡天能(néng)力和寬能(néng)譜的探測裝置。山東大學在LHAASO實驗中承擔了(le)電磁粒子(zǐ)探測器(qì)的研制、性能(néng)檢測和軟件框架開發工作(zuò)，并已在多個物理(lǐ)分(fēn)析工作(zuò)中取得顯著成績，本次發現也(yě)是LHAASO實驗第一(yī)個宇宙線核子(zǐ)觀測重要成果。