摘要
宇宙线是指来自宇宙空间的高能带电粒子。近年来，随着新一代空间实验和地面阵列实验的运行，宇宙线的观测步入了高精度时代。这些新的精确测量结果揭示了一系列宇宙线“异常”现象，比如ATIC-2、CREAM和PAMELA实验观测到核子能谱在~200GV处变硬，而后AMS-02实验以前所未有的精度证实了这一点；CREAM、NUCLEON和DAMPE实验在~14TeV处观测到的质子能谱截断等等。为了解释这些异常现象，物理学家提出了很多种理论模型，其中最被认可的有：来自不同族群的源共同作用模型、空间依赖传播模型和邻近源模型。无独有偶，在AMS-02最新的能谱测量中发现正电子在284GeV处急剧下降。最近有研究表明，若正电子在284GeV处发生拐折，总电子谱在TeV处将会存在“鼓包”，这意味着有额外原初负电子的存在，认为其可能起源于邻近超新星遗迹(SNR)。此外，多家地面阵列实验对宇宙线各向异性幅度和相位的测量结果也向传统的传播模型(CPM)提出了挑战。因此认为，在解释这些异常的观测结果时，邻近源必不可少。 过去的一些工作指出Geminga SNR可以作为合适的邻近源，考虑到太阳系周围分布着许多邻近源，是否存在其他邻近源能够产生类似的贡献呢？因此，对太阳系周围1kiloparsec(kpc)以内所有的邻近SNR展开调研，逐一分析其对能谱和各向异性的贡献。结果表明只有Geminga、Monogem和Vela对质子、电子的能谱和各向异性有显著贡献。对这三颗SNR进行详细分析后，发现只有Geminga是唯一的最佳候选邻近源，而Monogem贡献的质子能谱与各向异性之间存在矛盾，无法同时符合观测数据，可以将其排除。另外，Vela由于比较年轻，主要贡献更高能电子。DAMPE、CALET、VERITAS和HESS四家实验观测到电子能谱在TeV能量以上出现变硬趋势，认为此处可能存在一个新的“鼓包”结构，主要由Vela贡献。 此外，借助贝叶斯推理工具包MultiNest对能谱和各向异性幅度进行了拟合，从而对邻近源的参数空间加以限制。为了确定最佳邻近源的信息，计划分三步，分别对(1)质子和氦核的能谱以及宇宙线各向异性幅度；(2)负电子能谱；(3)联合质子、电子的能谱及各向异性幅度进行拟合，进一步限制邻近源的年龄、位置的范围。目前已经完成对质子和电子的单独模拟，结果显示与当前的SNR目录对比，只有Geminga可能是邻近源的最佳候选体。下一步将对质子和电子联合模拟，以求能够进一步缩小邻近源的参数空间。
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