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羊八井国际宇宙线观测站位于青藏高原的羊八井镇,在拉萨西北90公里处,海拔4300米,现在有两个主要的宇宙线观测阵列:中日ASγ实验和中意ARGO-YBJ实验。ARGO-YBJ是世界上第一次采用全覆盖的RPC阵列,又由于羊八井本身的高度优势,原初粒子的触发阈能被有效的降低到了300GeV。再加上EAS阵列特有的全天侯、大视场的优势,ARGO-YBJ在长时间全天观测方面具有独特的优势。论文主要包括两方面内容:ARGO-YBJ对Mrk421爆发的观测和ARGO-YBJ对宇宙线各向异性的观测。
Mrk421是一个耀变源(Blazar),观测这类天体TeV能区发射,对研究其辐射机制有重要意义,同时它还可能是潜在的宇宙线源。国际上从射电到TeV的观测设备对其进行了多次联合观测,TeV的观测主要依靠契伦可夫望远镜,但是契伦可夫望远镜有效观测时间很短,无法在月夜或者白天等条件下观测,所以时常错过最佳观测时间,而ARGO-YBJ全天候的优势没有这些限制。由于ARGO-YBJ的上述特点,所以它可以很容易捕捉Mrk421这类瞬变源的爆发和长期监测。文中主要利用ARGO-YBJ对Mrk4212006年7月和8月,2008年上半年特别是6月上旬的爆发作光变曲线和能谱分析,这些观测结果是世界上唯一有效的TeV能段有效观测结果。由于观测条件所限,国际上相近能量段的契伦科夫望远镜的对这两次爆发均无观测结果。
宇宙线各向异性已经由ASγ给出了精确的二维测量,宇宙线能量在4TeV之上时,各向异性振幅随能量变化不大,在50TeV之上时,振幅随能量而减小；ARGO-YBJ的特点在于能量比ASγ低,高能段正好和ASγ低能段接起来,提供了4TeV以下的两维观测结果,在此能量以下,各向异性振幅随能量增加而增大,和其它低能实验的结论一致,是对ASG结果的很好的扩展。这对于研究清楚各向异性起因有重要意义。