央視網消息:宇宙線探測,尤其是對其中稀少的伽馬射線探測是人類探尋宇宙及其演化的重要途徑。5月10日,世界海拔最高、規模最大、靈敏度最強的伽馬射線探測裝置——高海拔宇宙線觀測站通過瞭國傢驗收。
高海拔宇宙線觀測站又稱“拉索”,2015年由國傢發展改革委批復立項,中國科學院和四川省人民政府共建,2021年建設完成。核心科學目標是探索高能宇宙線起源以及相關的宇宙演化和高能天體活動,同時開展暗物質研究。
宇宙線是宇宙高能粒子流的總稱,它就像是來自宇宙的“微觀隕石”,攜帶著各種神秘信息抵達地球。高海拔宇宙線觀測站就如同是一個巨大的“天陣”,每天能夠捕獲幾十億個高能宇宙線事例。
驗收委員會認為,高海拔宇宙線觀測站各項指標達到或優於批復的驗收指標,整體性能可靠,具備長期穩定的科學運行能力。
自主創新 多項關鍵核心技術取得突破
由於超高能量宇宙線數量稀少,伽馬射線的數目更少,采用大規模探測器是唯一觀測手段。為瞭讓這隻“望向深空的眼睛”視力達到最佳狀態,高海拔宇宙線觀測站配備瞭總計超過1萬個探測器單元,科研人員還通過自主創新,完成瞭多項關鍵核心技術攻關。
高海拔宇宙線觀測站由電磁粒子探測器、繆子探測器、水切倫科夫探測器和廣角切倫科夫望遠鏡組成,整個陣列的探測器單元超過1萬個。而每套探測器背後,都有著重大技術創新。比如首次在望遠鏡中大規模使用矽光電倍增管,讓望遠鏡甚至可以在滿月的晚上觀測,而不被月光灼傷“眼睛”。
此外,高海拔宇宙線觀測站還發展瞭適應4000米以上高海拔的大面積、多節點、高精度時鐘同步技術,遠距離同步精度提升到0.2納秒,達到國際領先水平。同時,海量觀測數據無損壓縮,實現瞭從海子山到2000多公裡外高能所實時數據傳輸。
目前,高海拔宇宙線觀測站數據已全面開放共享,與28個天體物理研究機構進行國際合作,開展宇宙學、天文學、粒子物理學等眾多領域基礎研究。未來,這裡也將成為以中國為主、多國參與的國際宇宙線研究中心。
開啟“超高能伽馬天文學”時代
以遠超國際上現有和在建伽馬射線望遠鏡的探測靈敏度,我國的高海拔宇宙線觀測站自初步運行以來,不斷取得重大科學發現,開啟瞭“超高能伽馬天文學”時代。
據介紹,試運行以來,高海拔宇宙線觀測站在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器,並記錄到能量達1.4千萬億電子伏的伽馬光子,這是人類觀測到的最高能量光子。精確測定瞭標準燭光蟹狀星雲的超高能段亮度,發現瞭1千萬億電子伏伽馬輻射,挑戰理論極限。另外,還捕捉到史上最亮的伽馬射線暴,並首次在千億電子伏特以上波段對爆發全過程開展瞭全面和精細的測量,發現瞭新現象。
專傢表示,隨著觀測數據的不斷積累和數據分析的逐步深入,高海拔宇宙線觀測站將給我們展現一個充滿新奇現象的“超高能宇宙”,為探索宇宙極端天體物理現象提供豐富的數據。
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