伽马天文和宇宙线物理

伽马天文、高能天体物理和宇宙线物理

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070202-粒子物理与原子核物理

宇宙线物理和高能天体物理，高能伽马射线天文，寻找拍电子伏特宇宙线（质子）加速器，寻找极端宇宙爆发天体，新型宇宙线探测器的开发与研制
膝区宇宙线起源及传播的唯像理论研究
研究宇宙极端高能粒子加速机制

1999-04--2002-08   日本宇都宫大学 (国立)   博士学位
1997-04--1999-03   日本宇都宫大学 (国立)   硕士学位

研究生

博士

2012-12~2022.12, 中国科学院高能物理研究所, 担任中日国际合作西藏羊八井ASγ实验中方发言人和负责人

2008-06~现在, 中国科学院高能物理研究所, 研究员

2005-07~2008-05, 日本东京大学宇宙线研究所, 特任研究员

2003-07~2005-06, 日本东京大学宇宙线研究所, 外国人特别研究员

2002-09~2003-06, 日本宇都宫大学, 助理研究员

西藏ASγ实验始建于1989年，是科技部国家重点研发计划“政府间国际合作重点专项”。合作单位共 24 个，合作成员已达 118 人。其中中方合作单位有 8个，分别是：中科院高能物理研究所，中科院国家天文台，清华大学，南京大学，山东大学等。日方合作单位有16个，分别是：日本东京大学 宇宙线研究所，日本早稻田大学，日本横滨国立大学，日本崎玉大学，日本宇都宫大学，日本理化学研究所等。本人从 2012 年开始担任西藏ASγ国际合作实验发言人和负责人，主持ASγ实验科学研究和进一步发展。近年本人带领ASγ 合作组取得多个国际顶级的重大成果，本人是这些成果论文的撰稿人和通讯作者。

 2007年西藏ASγ实验国际首次开发了创新型（表面阵列+地下2.5米深繆子水切伦科夫阵列）联合观测技术，在国际上首次实现大面积精确测量宇宙线簇射中繆子数目，攻克了长期困扰传统地基宇宙线实验对超高能伽马射线观测灵敏度低下的问题。该技术是在ASγ原有表面阵列（65700平方米）的基础上，在地下2.5米深的土层下增建原创的地下水切伦科夫缪子探测阵列，国际首次做到能大面积精确测量宇宙线次级粒子中缪子数目，从而使ASγ实验成为20TeV 以上能区国际上观测伽马射线灵敏度最高的实验之一。

  近年ASγ实验凭借该创新型技术取得多个国际顶级的重大科研成果：1)2019年ASγ实验国际首次观测到450TeV来自蟹状星云方向的伽马辐射，国际首次打开了亚PeV 伽马天文观测时代，论文作为最高级别高亮点论文发表在美国《物理评论快报》（PRL），被美国《Science》《Physics World》头版头条报道，被国际著名实验组美国Fermi-LAT，德国HESS，美国HAWC,美国VERITAS,德国MAGIC，中国四川稻城LHAASO等大量引用超175篇。2)2021年ASγ实验国际首次观测到银河系银盘上能量接近1PeV的弥散伽马射线，率先给出“PeV宇宙线加速器”在银河系中广泛存在的证据，被美国物理学会评论为“宇宙线起源研究”里程碑式成果,2021年4月2日美国物理学会为该成果召开国际新闻发布会，邀请领域专家解说该成果。论文作为最高级别高亮点论文发表在美国《物理评论快报》（PRL）,被国际著名实验组（美国冰立方（IceCube），HAWC实验，德国HESS，MAGIC实验，中国四川稻城LHAASO实验）等大量引用超200篇。3）2021年，ASγ国际首次发现距地球2600光年的超新星遗迹 SNR G106.3+2.7 发射出超过100万亿电子伏特的伽马射线。SNR G106.3+2.7被确认为银河系中第一个候选的“拍电子伏特宇宙线加速器”（“PeVatron”），成果发表于《Nature Astronomy》,被国际著名实验组美国 IceCube,中国四川稻城LHAASO等大量引用超 82篇。4) 2026年ASγ实验国际首次成功测量了位于Geminga脉冲星风云周围的伽马射线晕内的高能辐射并研究了尺度小于 1 秒差距（约3.3光年）的磁流体动力学湍流性质。该成果将研究拓展至100 TeV以上的最高能区，为理解宇宙线的加速、传播以及银河系磁场结构提供了前所未有的关键信息。该成果发表于顶刊《Science》子刊《Science Advances》，核心发现如下：1.锁定加速极限：国际首次确定Geminga可将电子加速至约100 TeV的极限。2.验证湍流模型：实验实测扩散系数与科尔莫戈罗夫湍流理论高度吻合。3.观测微小尺度湍流：国际首次证实亚秒差距尺度湍流谱亦遵循科尔莫戈罗夫规律。4.对比银盘银晕：发现Geminga区域（银盘）湍流强度远高于银晕，印证银盘环境更活跃。上述成果入选“国家十三五科技创新成就展”，并获日本学术界最高奖“2021年度仁科芳雄纪念奖”（被誉为日本诺贝尔奖前身）和“2022年度小柴激励奖”，以及“2025年度日本文部省科学技术奖”。

西藏ASγ实验始建于1989年，是科技部国家重点研发计划“中日政府间国际合作重点专项”。项目协作单位共 24 个，合作成员共100多人。其中中方合作单位有 8个，分别是：中科院高能物理研究所，中科院国家天文台，清华大学，南京大学，山东大学等。日方合作单位有16个，分别是：日本东京大学 宇宙线研究所，日本早稻田大学，日本横滨国立大学，日本崎玉大学，日本宇都宫大学，日本理化学研究所等。

已指导学生

杨振  硕士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

翟留名  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

张颖  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

刘金胜  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

陈旭  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

林钰晖  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

梦玉  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

方建华  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

胡孔毅  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

现指导学生

邹依欢  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

於彦霖  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理  

厉艺阳  博士研究生  070202-粒子物理与原子核物理