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            四川海拔4410米原始無人區 建起“天字一號宇宙驛站”

            2022-05-28 08:34:15 來源: 華西都市報 作者: 陳彥霏

            華西都市報-封面新聞記者 陳彥霏

            千百年來,人類一直孜孜不倦地探索著宇宙,夢想有一天能讀懂宇宙傳遞的信息,揭開宇宙誕生的奧秘。如今,在位于甘孜州稻城縣海子山海拔4410米處的高海拔宇宙線觀測站“拉索”,正孜孜不倦地探尋著宇宙線的痕跡。

            歡迎來到“拉索”,這里是地球“天字一號宇宙驛站”——目前是世界上海拔最高、規模最大、靈敏度最強的宇宙射線探測裝置。它于2017年破土動工,2021年完成全陣列建設并投入運行。

            如何在高海拔的原始無人區建成如此規模的大科學裝置?華西都市報、封面新聞記者對話了“拉索”項目首席科學家、項目工程經理曹臻。

            開啟“超高能”新時代

            公元1054年,北宋司天監楊惟德觀測到一顆僅次于月亮的明亮天體,更為奇怪的是,這顆星星在白天依然散發著光芒,當時中國、阿拉伯和日本天文學家都記錄下了這一奇異天象。

            此后人們證實,這是一次超新星爆發,這次爆發所產生的蟹狀星云,是人類歷史上首顆被確認為超新星爆發遺跡的天體。在往后的日子里,人們在各種不同波段上研究了其光譜,使得蟹狀星云成為人類認識最全面的天體之一。

            不過,在蟹狀星云的圖景中,仍然缺失著重要的一環,那就是超高能的伽馬射線,“拉索”的出現,讓人類得以通過全新的視角觀測蟹狀星云。2021年7月,科研人員用僅建成四分之三的“拉索”,精確測量了蟹狀星云的亮度,該成果發布在《科學》雜志上。

            超高能伽馬射線研究意味著什么?曹臻打了個比方說,“這就好比在‘拉索’建成前,我們只能看到太陽光光譜中的6種顏色。”

            2017年,“拉索”在稻城縣海子山上破土動工。曹臻說,之所以選址稻城,是因為宇宙線粒子穿越大氣層時容易被吸收,越是在海拔高、空氣稀薄的地方設置探測器,其捕捉的靈敏度更高,接收到宇宙線粒子信號的可能性越大。

            每天迎接數十億天外來客

            從高空俯瞰,占地1.36平方公里的“拉索”由3個探測器陣列組成:5195個電磁粒子探測器和1188個繆子探測器組成的地面簇射粒子陣列;7.8萬平方米水切倫科夫探測器,分為3120個探測單元;18臺廣角切倫科夫望遠鏡。

            “三種探測器陣列分工有所不同,相互間可印證且補充。”曹臻舉例,望遠鏡陣列記錄的是宇宙線到達地面前在空中發展的全過程,而其他兩個陣列則捕捉到達時的瞬間信息,“這樣高度復合型且能夠覆蓋多能段的探測陣列在全世界少見。”

            在無人區建設如此浩大的工程,首先需要克服的困難就是基礎設施需要從零做起。曹臻介紹,第一撥建設團隊進駐稻城站址時,就發生了驚險的一幕:因為沒有可居住的房屋,只能扎帳篷睡覺,當時還下著雪,群狼圍著帳篷邊轉邊叫,但好在并沒有沖進帳篷。

            如今,建成后的拉索每天都會“迎接”數十億“天外來客”宇宙線,成為地球上最繁忙的“宇宙驛站”。未來,“拉索”還將通過對這些宇宙線的研究,發現更多的宇宙奧秘。

            責任編輯: 李夢一
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