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填補空白!高能伽馬射線源領(lǐng)域探索取得重大突破

2024年12月14日09:02 | 來源:四川新聞網(wǎng)
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原標題:填補研究空白!高能伽馬射線源領(lǐng)域探索取得重大突破

12月13日,記者從西華師范大學(xué)獲悉,該校物理與天文學(xué)院項云釧及其團隊基于Fermipy的先進數(shù)值算法和銀河系彌散背景模型,開發(fā)了一套全天區(qū)自動識別新伽馬射線源的代碼,成功構(gòu)建我國首個全天區(qū)Fermi-LAT伽馬射線星表——4FGL-Xiang,并以項云釧名字中的“xiang”字命名。這一成果不僅改變了傳統(tǒng)人工識別伽馬射線源的低效性和主觀性,還填補了我國在該領(lǐng)域大數(shù)據(jù)分析的研究空白。

探索更多高能伽馬射線源對解決宇宙線起源問題具有重要意義。Fermi-LAT作為當(dāng)前主流的伽馬射線探測設(shè)備,過去曾在官網(wǎng)上公布一種基于似然分析且依賴人眼識別新源的方法。

然而,該方法存在諸多局限性:高度依賴研究者經(jīng)驗,主觀性強,易導(dǎo)致誤判或漏判;處理效率低,難以應(yīng)對Fermi-LAT長期積累的大量觀測數(shù)據(jù);在復(fù)雜背景區(qū)域或低信噪比情況下,人眼識別易受背景噪聲干擾,嚴重影響新源的準確定位。這些局限性使得該方法難以滿足現(xiàn)代高能天文研究對精確性和效率的需求。

項云釧等人克服傳統(tǒng)方法的不足,成功識別出1379個顯著性超過4σ的新源,其中有497個源的顯著性水平超過5σ。進一步分析表明,這些新源包括21個10GeV以上的擴展源、23個500MeV以上具有光譜曲率變化的源,以及44個1GeV以上的變源。

該研究成果將顯著提升新源識別的效率,為深入研究伽馬射線源的物理性質(zhì)奠定堅實基礎(chǔ)。該算法基于似然分析方法,巧妙結(jié)合銀河背景模型,將全天區(qū)劃分為72個區(qū)域,通過多線程并行計算,不僅能夠自動定位全天區(qū)內(nèi)每個新源的位置,還能對其光譜和光變特性進行自動化分析,大幅優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程。

這一創(chuàng)新性成果為我國大科學(xué)裝置LHAASO在相鄰波段的聯(lián)合分析提供寶貴的候選體參考,同時也為即將發(fā)布的費米第五期源表提供重要支撐。

(黎蕊 四川新聞網(wǎng)-首屏新聞記者 李婷婷)

(責(zé)編:羅昱、章華維)

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