天體粒子物理學

粒子天文物理學（英語：Particle astrophysics）或天體粒子物理學（英語：Astroparticle physics），是粒子物理學的一個分支，研究基本粒子的天文學的起源及其與有關的天文物理學和宇宙學。這是一個新興的的交叉領域研究，包含粒子物理學，天文學，天文物理，探測器物理，相對論，固體物理，和宇宙學。因為微中子振盪發現的部分激勵，自2000年初，這個領域在理論和實驗上經歷了快速的發展。

歷史

維克托·赫斯，當時的奧地利物理學家，假設一些空氣中的電離是被空中輻射造成的。為了保衛這個假說，赫斯設計了能夠在高海拔地區工作的儀器，並且在高達5.3公里的高度進行對電離的觀察。經過多次空中飛行實驗，赫斯發現了來源自太空的輻射的證據。因為這一發現，赫斯了榮獲1936年度諾貝爾物理學獎。1925年，羅伯特·密立坎證實了赫斯的調查結果，並創造了術語「宇宙射線」。許多熟知天體粒子物理學領域起源的物理學家更喜歡把赫斯歸功於宇宙射線的這一「發現」作為這個領域的起點。

開放式問題

他們主要是在研究粒子是如何從宇宙誕生的？等問題。下面是他們最近較熱門的的研究問題：

1. 宇宙是由什麼構成的？
2. 光子會衰變嗎？
3. 微中子有什麼性質？它在宇宙的演化裡扮演了什麼角色？
4. 微中子告訴我們什麼關於太陽的內部和超新星爆炸？
5. 宇宙射線是從哪裡來的？
6. 重力波存在嗎？偵測的到嗎？

實驗設施

這一領域的快速發展，導致了新類型的基礎設施的設計。在地下實驗室或有特別設計的望遠鏡，天線和衛星實驗，天體粒子物理學家使用新的檢測方法，觀察了廣泛的宇宙粒子，包括微中子，γ射線和在最高能量的宇宙射線。

從事天體粒子物理學的設施，實驗和實驗室包括：

• 冰立方微中子天文台（南極洲）世界上最長的粒子探測器，完成於2010年12月。探測器目的是研究高能微中子，尋找暗物質，觀察超新星爆炸，並尋找奇特的粒子，如磁單極子。
• 薩德伯里微中子觀測站實驗室

參見

• 尤卡過程（Urca-process）
• 粒子物理學
• 天文學