再過幾天,國家重大科技基礎設施高海拔宇宙線觀測站(LHAASO,簡稱“拉索”)將迎來通過國家驗收一周年。4月29日,中國科學院院士、“拉索”首席科學家曹臻在稻城縣作報告,揭秘“拉索”逐夢高原的背后故事,一起仰望星空探索宇宙。
就是為迎接宇宙“信使”而建
“宇宙的‘信使’相當多?!辈苷檎f,包括主要由原子核組成的宇宙線,還有眼睛就能接收的光子、捉摸不定的“幽靈”中微子,以及近年來發(fā)現的引力波等。
這些來自宇宙深處的高能粒子,攜帶著宇宙起源、天體演化、太陽活動等重要科學信息,從外太空來到地球。進入地球大氣層內部,互相碰撞,撞成一堆粒子,形成一場“陣雨”,落在海子山。
不過,這場“陣雨”的“雨滴”粒子都是光速,一場“雨”持續(xù)的時間也就是幾個納秒。怎么去探測?
海子山上的“拉索”,就是為迎接宇宙“信使”而建。觀測站包括安裝在地表的電磁粒子探測器陣列、安裝在地下的繆子探測器陣列、水切倫科夫探測器陣列、廣角切倫科夫望遠鏡陣列,靈敏度、覆蓋范圍均達國際領先水平。
曹臻打了個比方,就是用各種“水池”“罐子”“盒子”,盡可能收集“重建”這場“陣雨”,把它的方向和能量等重要信息呈現出來。
觀測成果受到高度關注
運行兩年多以來,“拉索”取得的成果,受到全世界的高度關注。
2022年10月9日,“拉索”探測到迄今最亮的伽馬射線暴?!叭祟愑^測伽馬射線暴至今,拉索記錄到這次人類有史以來最亮最完整的伽馬射線暴,僅僅持續(xù)20多分鐘,捕捉到6萬多個光子?!辈苷檎f,上千年甚至上萬年才爆發(fā)一次的伽馬射線暴,就落在了海子山,這是巨大的好運。
“拉索”另外一個重要發(fā)現,就是超級宇宙線“泡泡”。
在天鵝座恒星形成區(qū),“拉索”發(fā)現一個巨型“泡泡”(巨型超高能伽馬射線泡狀結構),這是歷史上首次找到能量高于1億億電子伏的宇宙線的起源天體。
“‘拉索’運行至今,有許多新發(fā)現。但同時,我們也知道‘拉索’還有缺陷?!辈苷檎f,針對空間分辨能力不夠強的問題,“拉索”規(guī)劃再建32臺望遠鏡,這樣角度分辨率可達0.04度,而“拉索”現在只能達到0.2度。裝置建好之后,有望在宇宙線領域繼續(xù)保持國際領先。
“拉索”團隊同樣注意到中微子的探測問題。“我們發(fā)現,海子山4種探測裝置做得再好,仍然無法解決中微子的探測問題?!辈苷檎f,他們正計劃鉆進海底4000米捕捉中微子。