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探测器通过探测到这个浅灰褐光来捕获宇宙线粒

2019-11-06 12:59
高海拔宇宙线观测站首批探测器投入科学观测

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原标题:捕捉高能粒子,大科学工程LHAASO探索宇宙奥秘

4月26日,由中国科学院与四川省人民政府共建的国家重大科技基础设施——高海拔宇宙线观测站首批探测器投入科学观测。此次投入科学观测的探测器包括由900个探测器单元组成的、灵敏面积达22500平方米的一号水切伦科夫探测器阵列,两台广角切伦科夫望远镜,180台电磁粒子探测器和80个缪子探测器。

4月26日,高海拔宇宙线观测站科学观测启动暨天府宇宙线研究中心成立揭牌仪式在四川成都举行。高海拔宇宙线观测站是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。高海拔宇宙线观测站位于中国四川省稻城县海子山。2016年7月开始基础设施建设。2018年6月19日,高海拔宇宙线观测站正式开工。

今年4月27日,来自中国、美国、日本、德国、法国、意大利、俄罗斯、瑞士等国的专家、学者共同来到海拔4410米的四川省稻城县海子山,现场考察正在建设中的高海拔宇宙线观测站。令他们没有想到的是,这个主体工程于2017年6月才开始动工的观测站,首批探测器已经投入科学观测了。

“经过近2年的建设,观测阵列已经具备一定规模,本次投入观测的一号水切伦科夫探测器阵列超过该种探测器阵列全部规模的1/4,但其巡天灵敏度已经比国际上最高灵敏度的同类装置高出30%。”中科院高能物理研究所研究员、高海拔宇宙线观测站首席科学家曹臻告诉《中国科学报》记者。

仪式上,LHAASO首席科学家、工程经理曹臻宣布LHAASO科学观测正式启动;中国科学院高能物理研究所党委副书记、副所长罗小安宣布天府宇宙线研究中心成立,并与四川省政协副主席、中科院成都分院院长张雨东为研究中心揭牌。

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水切伦科夫探测器阵列是LHAASO阵列的主要科学设施之一,每天都能够对60%以上的天区进行一次扫描,而且不受日、月、星光及天气条件的影响,实现全天候的观测,每年将探测到5万亿个宇宙线事例,获取4PB以上的观测数据。

LHAASO是我国“十二五”期间立项建设的国家重大科技基础设施,由电磁粒子探测器阵列、缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列等组成。其主要科学目标为探索高能宇宙线起源,开展相关的宇宙演化、高能天体演化和暗物质的研究。按照设计,装置正式运行后将在1000亿到50万亿电子伏特的能区开展伽马射线源巡天普查,在50万亿到1拍电子伏特以上的能区对伽马射线能谱进行精确测量,二者均将达到1%蟹状星云流强的高灵敏度,并对50万亿到1000拍电子伏特的宇宙线能谱进行精确测量。整体工程计划于2021年全部建成。

LHAASO是“十二五”期间启动的国家重大科技基础设施项目。2015年12月获得国家发改委批准立项,总投资约12亿元,系我国自主研发。整个观测设施由电磁粒子探测器阵列、缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列等组成。它的目标是捕捉宇宙中飞来的高能粒子。

清华大学教授崔伟解释称,由于光在水中的传播速度较慢,一些宇宙射线粒子进入水中时会出现比光速快的现象,并产生冲击波,发出的辐射会令水分子发出蓝紫光。探测器通过探测到这些蓝紫光来捕获宇宙线粒子信息。

LHAASO项目主体工程于2017年6月在海拔4410米的四川省稻城县海子山启动,经过近2年的建设,观测阵列已经具有一定规模。该项目采用边建设边运行的模式,此次投入科学观测的探测器包括由1800个探测器组成的、灵敏面积达22500平方米的一号水切伦科夫探测器阵列,两台广角切伦科夫望远镜,180台电磁粒子探测器和80个缪子探测器。

按照建设计划,LHAASO到2021年才能全部完工。可到今年4月底,由1800个探测器组成的、灵敏面积达22500平方米的一号水切伦科夫探测器阵列,两台广角切伦科夫望远镜,180台电磁粒子探测器和80个缪子探测器已经建好,具备了初步的观测条件。迫不及待的科学家们采用了边建设边运行的模式开始了他们的科学探索之旅。

基于观测数据,本次投入观测的一号阵列就可以在伽马暴高能辐射探测、银河系外耀变源探测与观测、银河系内伽马射线源的深度观测等方面与国际同类实验展开合作研究。

水切伦科夫探测器阵列是LHAASO观测阵列的主要科学设施,每天都能够对60%以上的天区进行一次扫描,不受日、月、星光及天气条件的影响,实现全天候的观测,每年将探测到5万亿个宇宙线事例,获取4PB以上的观测数据。本次投入观测的一号阵列,其巡天灵敏度比目前国际上最高灵敏度的同类装置高出30%,可在伽马暴高能辐射探测、银河系外耀变源探测与观测、银河系内伽马射线源的深度观测等方面与国际同类实验展开合作研究。

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