利用数值模型研究由太阳调制引发的正电子各向异性特征

To meet the demands of the searching dark matter particle, we are planning to build a state-of-the-art galactic cosmic ray solar modulation model. This solar modulation model incorporate the Magnetohydrodynamics global heliosphere data into the Parker type galactic cosmic ray transport model, thus the modulation effect caused by the outter heliosheath will be taken into account. By fitting our numerical model to DAMPE's electron spectrum data and AMS02's monthly proton data, the free parameters in our numerical model will be constrained. .We will use this galactic cosmic ray solar modulation model to calculate the positron anisotropy caused by the solar modulation. The calculated heliospheric anisotropy factor will be compared with the anisotropy factor from the Solar system nearby positron source, i.e. pulsar. This comparison study will contribute to the understanding of the positron excess.

为了满足暗物质探测领域发展的需求，我们拟开发耦合全日球层磁流体模拟数据的银河宇宙射线太阳调制模型。新的太阳调制数值模型包含了外日球层对于银河宇宙射线的调制作用。利用暗物质粒子探测卫星(DAMPE）高能段电子能谱数据以及阿尔法磁谱仪(AMS02)的月平均质子能谱数据我们可以对数值模型进行校正，得到更加真实的数值模型参数。基于开发的银河宇宙射线太阳调制模型，我们计划模拟正电子受太阳调制出现的各向异性值；通过与太阳系临近源区（如中子星）引发的各向异性值对比，期望对观测到的”剩余正电子”现象提供合理的解释。

暗物质探测卫星(DAMPE)通过对于宇宙线电子和反电子的探测间接寻找暗物质。对于DAMPE探测到的低能段宇宙线，太阳活动会使其能谱发生变化。在此项目中我们利用DAMPE的低能段宇宙线观测数据，以及国际空间站上AMS-02实验的宇宙线数据，研究了宇宙线的太阳调制过程，并以此为基础计算太阳调制引发的各向异性。我们开发了耦合全日球层磁流体模拟数据的银河宇宙射线太阳调制模型；基于DAMPE的电子观测数据，我们研究了电子福布斯下降，验证了漂移过程对于宇宙线传播的影响，数值模拟了扩散系数的刚度依耐性对于福布斯下降的影响，以及太阳磁场极性对于福布斯下降的影响；通过构建包含宇宙线各种传播物理过程和福布斯下降的银河宇宙线传播模型，对AMS-02实验观测到的银河宇宙线质子能谱随太阳活动的变化进行了模拟，得到了随太阳活动变化的扩散系数值。