作者:许琦敏 来源:文汇报 发布时间:2017/6/6 10:00:19
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高海拔宇宙线观测站主体工程即将开工

 

本报讯 (首席记者许琦敏) 人类追寻宇宙演化之源即将有新“慧眼”。记者昨天从中国科学院获悉,“十二五”期间启动的国家重大科技基础设施项目———高海拔宇宙线观测站 (简称LHAASO) 目前已完成配套工程,主体工程即将开工。4年后,该设施将在海拔4410米的四川稻城县海子山上,不断捕捉宇宙线的踪影,为科学家探索宇宙线及其起源提供重要样本。

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子,它时时刻刻存在于我们生活的星球上。“作为太阳系以外唯一的物质样本,宇宙线及其起源是人类探索宇宙及其演化的重要途径。”LHAASO项目首席科学家、项目经理、中科院高能物理研究所研究员曹臻说,在1912年宇宙线被发现之后的100年间,与之相关的探索与研究已经产生了数个诺贝尔奖,但人类却始终没有发现宇宙线的起源,从而使宇宙线起源问题成为自然科学在21世纪所面临的若干基本问题之一。

LHAASO正是瞄准这一重大科学难题而提出的。最近20年,在探索宇宙线起源方面,已形成了伽马天文学实验、南极中微子实验以及多国合作的巨型机高能宇宙线实验三个支柱性研究分支。其中,伽马天文学实验尤为成熟,已经发现了180多个宇宙线源天体,其中孕育着重大科学突破的机遇。曹臻说,该领域的国际竞争十分激烈,美国、欧洲都在着手对现有实验装备进行升级换代,以抢占这一领域的制高点。

“高能宇宙线的能量跨度从109到1020电子伏特,宇宙线能量越高,所代表的宇宙活动就越剧烈,但数量越稀少。”LHAASO项目副经理、中科院高能物理所研究员何会海说,这就需要大规模的探测器才有可能将它“抓住”。

LHAASO项目由观测基地和测控基地组成,占地总面积逾2000亩。其中建设站址位于四川稻城海子山,项目整体建设周期为4年,投资约9亿元人民币,投入运行后科学寿命在20年以上。

曹瑧说,LHAASO的核心科学目标是探索高能宇宙线起源,并开展相关的高能辐射、天体演化以及暗物质分布等基础科学的研究。建成后,它将开展全天区伽马源扫描搜索,以及探寻暗物质、量子引力或洛伦兹不变性破坏等新物理现象。

此前中国已与日本、意大利等国长期合作,利用位于青藏高原的“羊八井宇宙线观测站”,获得了研发第一代、第二代伽马射线巡天望远镜的成功经验。

“在综合条件更优越的站址建设高海拔宇宙线观测站,采用多种探测手段实现复合精确的测量,大幅提高灵敏度,覆盖更宽广的能谱。”曹瑧说,LHAASO将建成有多国参与合作研究的国际高海拔宇宙线研究中心,与国际上现有的其他宇宙线研究中心形成互补。

 
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