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8FYc 揭秘宇宙线起源的大型科学装置
位于阿根廷已经建成的极高能宇宙线观测站
Az29?|e 尚未启动的切伦科夫望远镜阵列
v\>!J? 位于甘孜稻城海子山将建的高海拔宇宙线观测站
tG(# &54 位于南极已经建成的中微子天文台
byl#8=? 6月4日,在四川省甘孜州稻城县的海子山上,中科院高能物理所研究员曹臻站在一块花岗岩漂砾上,指着前方开阔平坦的山地说,大约4年后,这里将建成一座高海拔宇宙线观测站(LHAASO),它将是世界上覆盖能量范围最大的宇宙线探测设备。
=B9Ama LHAASO即将全面开工。
1b:3'E.#w 高能宇宙线 开启了解银河系的窗口 vA rM.Bu>b 宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子,其能量跨度为109—1020电子伏特,主要由质子和多种元素的原子核组成,并且还包括少量电子和光子。它弥漫于宇宙当中,时刻存在于我们的星球上。LHAASO首席科学家、项目经理曹臻说,宇宙线是“银河陨石”,是传递宇宙大事件的“信使”,是地球上存在的太阳系以外的唯一物质样本。迄今为止我们没办法获得太阳系外特别是银河系以外的其他天体的样本,因此这些天体发射出的宇宙线,就成了我们了解银河系的窗口。宇宙线携带着宇宙起源、天体演化、太阳
活动及地球空间
环境等重要科学信息,研究宇宙线及其起源是人类探索宇宙的重要途径。
jm1f,=R 1912年,奥地利科学家赫斯首次发现宇宙线。100多年来,在宇宙线的研究中,发现了许多基本粒子,开创了粒子物理学,还诞生了6位与此相关研究的诺贝尔奖得主,人类却始终没有解开宇宙线的起源之谜。
6eSc`t& 因而,宇宙线的起源一直是科学界公认的重大前沿问题,在欧美科学决策机构凝练出的6个或11个基础科学难题中均位列前5。
8_8r{a<xW 从上世纪末至今,经过各国科学家的努力,已发现宇宙中有180多个伽马射线源天体,它们有可能是宇宙线的候选源。
8X":,s! LHAASO项目副经理、中科院高能物理所研究员何会海说,高能量的宇宙线粒子,可能产生于剧烈的宇宙事件,像超新星爆发、黑洞爆发、巨大星系之间的碰撞等,都可能产生宇宙线,都是我们找源的对象。目前的研究结果显示,超过1018电子伏特的粒子都应该是来源于银河系外,研究宇宙线能让我们知道宇宙中究竟发生了什么。
;Wa4d`K “宇宙线粒子具有极高的能量。”何会海以最高能量的宇宙线质子为例介绍,其质量仅10-24克,但其动能却与
运动员李娜打出的时速150公里的网球相当。
aZt5/|B 目前人类用电子对撞机已经能够产生高能粒子。但宇宙线中高能粒子的能量远超出人类研制的最高能量对撞机所能产生的粒子,其能量比
北京正负电子对撞机粒子的能量还要高1000亿倍。这么高的能量是怎么产生的?是什么加速原理?
8RJXY:% 正是这些不可思议对科学家产生了巨大的吸引力。
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