选址、运行!占地约190个足球场
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一探究竟
电磁粒子探测器
电磁粒子探测器自2018年1月开始建设,2021年7月1日全阵列全部建成。星罗棋布的5216个电磁粒子探测器按边长15米的正三角形点阵分布在拉索的每一个角落。
缪子探测器
大大小小的“土堆”就是缪子探测器阵列,为了更好地接收宇宙射线,土堆里面装的是20年不会变质的超纯水。2021年5月,缪子探测器率先接收到伽马射线,拉索开启了 “超高能伽马天文学”时代。
水切伦科夫探测器
该探测器总面积为78000平方米,由三个水池组成,内有3120个探测器单元,6240个光敏探头。工作人员正在水池内工作。
广角切伦科夫望远镜
拉索共有18台广角切伦科夫望远镜,它们可以用来探测高能宇宙线或高能Y射线通过簇射在大气中产生的切伦科夫光或荧光。
看完之后是不是大为震撼
接下来
跟着小天一起去看看海子山上
那支了不起的科研团队吧
在四川省甘孜州稻城县,平均海拔4000多米的海子山,这里离蓝天白云分外近,夜晚星空低垂,仿佛触手可及。
高海拔宇宙线观测站(LHAASO),就建设在海子山,海拔4410米,是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙线观测站。
↑ 海子山山顶,湖青天蓝,乱石堆叠丨图片由四川天府观潮文化传媒有限公司提供,摄影:吴远扬(未经授权,请勿转载)
↑ 电磁粒子探测器丨摄影:刘倩婷
↑ 缪子探测器阵列丨摄影:刘倩婷
↑ 广角切伦科夫望远镜阵列丨摄影:刘倩婷
↑ 水切伦科夫探测器丨图片由四川天府观潮文化传媒有限公司提供,摄影:吴远扬(未经授权,请勿转载)
↑ 浩瀚无边的宇宙丨来源:摄图网
拉索项目首席科学家、中国科学院高能所研究员曹臻表示,拉索项目最大的创新之处,就是把好几种探测技术结合在一起。“此前,在宇宙线研究领域里,一般都是一种探测技术的实验。这种单一探测技术的弊端是只能测一种东西。在拉索实验里,我们把4种探测器放在一起,共同来测量同一个事例,测完之后把所有的变量都叠加起来,就可以做出非常精细的测量。”
从1954年海拔3200米的中国第一个高山宇宙线实验室——落雪站建成,到1990年,我国拥有45个探测器的羊八井一期小阵列和羊八井宇宙线观测站初步建成,再到2009年香山科学会议,曹臻研究员做了题为“宇宙线物理的若干前沿问题和我国的发展战略”的主题评述报告,向大会提出高海拔宇宙线观测站计划的完整构思。
2013年1月16日,国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,讨论通过了《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》,规划中明确了包括高海拔宇宙线观测站在内的16项优先安排的重大科技基础设施建设五年计划。
↑ 2020年5月15日,科研人员匍匐在巨石上安装电磁粒子探测器。摄影:四川日报记者何海洋(未经授权,请勿转载)
↑ 10月16日,科研人员在水切伦科夫探测器水池中安装光电倍增管,它们被固定“悬”在水下,接收“散落”水中且产生切伦科夫光的宇宙线。摄影:四川日报记者何海洋(未经授权,请勿转载)
↑ 高海拔观测站选址海子山丨摄影:刘倩婷
他们失望地放弃了这块场地,而又不甘心地继续徒步山上,在一公里外偶然间发现了另一块地,它几乎满足了对于观测站的所有要求:地势平坦、石头相对较小,有可供海子,离交通线也不远……就这样,这块场地成为最后确定的选址。
↑ 海子山风光丨摄影:刘倩婷
↑ 拉索科研人员工作的地方丨摄影:刘倩婷
↑ 10月21日,中国科学院高能物理研究所研究员陈明君(左)与团队工作人员观察水下4.5米深的探测器单元的光电倍增管。摄影:四川日报记者何海洋(未经授权,请勿转载)
↑ 拉索科研人员的午饭山下提前做好,开车运送上山丨摄影:刘倩婷
↑ 中科院高能所副研究员刘佳在投入使用电磁粒子探测器阵列上竖起了大拇指,列阵是整个团队耗时4年安装完成。摄影:四川日报记者何海洋(未经授权,请勿转载)
科研人员通过拉索发现,银河系内普遍存在能够将粒子能量加速超过1拍电子伏特的超高能宇宙线加速器,这一发现超出了天体物理学家的预期。2021年5月17日,成果发表于《自然》,被期刊专业副主编评价为“真正的突破”和“新时代的开始”。
↑ 拉索连接宇宙示意图丨来源:央视科教
在一个多月后,7月9日,《科学》上又出现了来自“拉索”的研究成果:科研人员利用“拉索”,精确测量了高能天文学标准烛光——蟹状星云的亮度,在更广的能量范围内为超高能伽马光源测定了新标准,并由此确定在大约仅为太阳系1/10大小的星云核心区内,存在能力超强的粒子加速器,直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限。
↑ 2021年5月,中科院高能所与Springer Nature在北京联合举办高海拔宇宙线观测站重大科学成果新闻发布会丨资料图
↑ 高海拔宇宙线观测站工作示意图丨资料图
此次科学成果发现在宇宙线起源的研究进程上产生了里程碑意义。不仅揭示了银河系内普遍存在能够将粒子能量加速超过1PeV的宇宙加速器,突破了当时流行的理论模型,同时随着拉索的建成和持续不断的数据积累,可以预见这一探索极端宇宙天体物理现象的最高能量天文学研究,以及当能量超过1PeV的伽马射线光子首现天鹅座区域和蟹状星云,使得这个本来就备受关注的区域成为超高能宇宙线源的最佳候选者,有望成为解开宇宙线起源“世纪之谜”的突破口。
7个春秋,一支科研团队,在高寒缺氧的海子山守候和捕捉“宇宙信使”,而在距离700公里外的天府新区兴隆湖畔又是怎么和他们产生联动的呢?如果在兴隆湖畔架一个宇宙线望远镜,会怎么样呢?请持续关注系列报道《从兴隆湖到海子山》。
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