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解读中国“拉锁”:揭开宇宙线的奥秘

来源:中国新闻网 作者:张素 2017-06-07 14:29:26
  即将在平均海拔4410米的雪域上全面开工建设的中国高海拔宇宙线观测站,英文简称“LHAASO”,读起来像是中文的“拉锁”。记者6月6日采访相关专家,拉开“拉锁”,未来或将由此揭开宇宙线的奥秘。

  借“信使”寻根

  宇宙线是指来自宇宙的高能粒子,携带有宇宙起源、天体演化、太阳活动及地球空间环境等重要信息。LHAASO首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员曹瑧将其形容为“传递宇宙大事件的信使”,也是“了解银河系的窗口”。

  自1912年科学家首次发现宇宙线以来,虽已过去一个世纪,人们对宇宙线起源依然知之甚少。为“寻根”,科学界逐渐形成三个研究分支,其中最成熟的是探测甚高能伽马射线——LHAASO就是中国第三代伽马天文探测器。

  曹瑧说,宇宙线的粒子能量跨越14个数量级,最低的是太阳宇宙线,能量为10的10次方电子伏特以下。来自于银河系外的最高能量的宇宙线,能量超过10的20次方电子伏特,几乎是北京正负电子对撞机等人工粒子加速器所能加速出粒子能量的1000亿倍。“我们能不能把‘宇宙加速器’的原理应用在对撞机的建设中。”他大胆设想。

  建“拉锁”突破

  与位于青藏高原的“前辈”羊八井宇宙线观测站相比,LHAASO虽是“初生牛犊”,但规模大、技术新、底气足。

  LHAASO项目副经理兼总工艺师、中科院高能物理所研究员何会海说,未来4年,共有5000余个电磁粒子探测器、1200个缪子探测器、3000个水切伦科夫探测器及12台广角切伦科夫望远镜,组成四大探测器阵列,被安装在1.36平方千米的观测站内。

  何会海以水切伦科夫探测器阵列为例说,这个完全密封的水池面积相当于两个半北京“水立方”,可以收集到3亿光年外黑洞爆发时产生的伽马光子。

  中国科学院高能物理所副所长罗小安说,LHASSO在建成后将实现三个“世界之最”:具有最高的高能伽马射线探测灵敏度,开展最灵敏的甚高能伽马射线巡天探测,具有最宽广的宇宙线能量测量范围。

  推“绿色”开发

  中国科学家们用了6年时间为LHAASO寻址。曹瑧说,位于四川稻城海子山的高地,既满足高山实验对海拔的要求,又因紧邻稻城县城及稻城亚丁机场,是“世界上少有的理想站址”。

  这里也被人们视为是传说中神秘圣境“香巴拉”的所在地,因此项目力推“绿色开发”。

  “探测器项目符合国家环保标准,对野生动物没有影响。”工程办公室成员罗绒多吉说,即便在建设过程翻出高山草甸,工程人员也会将其摞好并养护,待将来恢复植被。

  曹瑧表示,LHAASO将对当地的科技、文化、教育、旅游及地方经济发展产生积极影响。

  记者获悉,LHAASO已吸引法国、意大利、俄罗斯、瑞士、泰国的研究机构参与建设并合作,未来将成为以中国为主、多国参与的国际高海拔宇宙射线研究中心。
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