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工艺验收专家组认为 , 拉索充分利用高海拔地理优势 , 成为世界上规模最大、灵敏度最高的超高能伽马射线巡天望远镜和能量覆盖最宽广的国际领先宇宙线观测站 。 同时 , 拉索以远超国际上现有和在研伽马射线望远镜的探测灵敏度 , 在初步运行期间已取得突破性的重大科学成果 , 发现了银河系中广泛存在拍电子伏加速器 , 打开了超高能伽马射线观测窗口 。
以探索高能宇宙线起源以及相关的宇宙演化、高能天体演化和暗物质研究为核心科学目标 , 这座高海拔宇宙线观测站每天可积累1.7亿个超高能宇宙线事例和20多亿个甚高能宇宙线事例 。
它的发现
刚建成一半就发现高能粒子
研究成果登上《自然》《科学》
2020年 , 拉索刚建成一半阵列 , “超出人们想象”的高能粒子降临在这个尚未完全成形的“圆盘”上 。
“我们发现了能量超过拍电子伏的光子 , 还发现了12个稳定伽马射线源 , 能量一直延伸到1PeV(拍电子伏 , 1拍等于1000万亿)附近 , 甚至还探测到迄今人类从未见过的1.4PeV的最高能量伽马光子 。 ”曹臻说 , “这是位于高海拔宇宙线观测站视场内最明亮的一批银河系伽马射线源 , 测到的伽马光子信号高于背景7倍标准偏差以上 , 源的位置测量精度优于0.3° 。 ”
曹臻表示 , 这次观测积累的数据还很有限 , 但所有能被拉索观测到的源 , 都具有0.1PeV以上的伽马辐射 , 也叫超高能伽马辐射 。 “这表明银河系内遍布拍电子伏加速器 , 而人类在地球上建造的最大加速器(欧洲核子研究中心的LHC)只能将粒子加速到0.01PeV 。 ”
5月17日 , 该成果发表在《自然》上 , 被期刊专业副主编评价为“真正的突破”和“新时代的开始” 。
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 。
穿越千年 , 探秘宇宙 。 公元1054年7月4日 , 北宋天文观测部门——司天监发现开封府东南方向的天空中 , 出现了一颗极亮的大星 , 持续23天 , 即使在白天也能看见 。 古人记录的 , 正是金牛座方向距离地球6500光年的蟹状星云前身恒星初始爆炸时的情景 。
“拉索的使命就是找到伽马射线源精细测量 , 并找到宇宙线被加速的证据 。 现在我们发现了12个稳定伽马射线源 , 其中至少有五个源与蟹状星云强度相当甚至更高 , 也就是说未来还有几十倍甚至上百倍的观测空间 。 ”曹臻说 。
大科学装置的建设 , 对相关产业也带来提升和影响 。 高能量的加速器 , 目前还没直接进入日常生活 , 但根据其原理建造的缩小版加速器已经变成医疗设备、工业探伤的重要手段 。 比如在一些大型医院里 , 加速器作为肿瘤治疗的基本手段 , 已经进入我们的生活 。
它的大脑
天府宇宙线研究中心将成为
全国最大的宇宙线研究机构
在拉索建设过程中 , “成都创新大脑”为其提供运行保障 。 西南交通大学从1989年开始参与宇宙线观测实验 , 是拉索项目建设的核心单位之一 。
西南交通大学承担了广角切伦科夫/荧光望远镜阵列(WFCTA)激光标定和大气监测系统的建设任务 , 完成了3套激光标定系统的远程控制运行设计 , 编写并不断完善值班人员远程运行该系统手册 。 该系统于2020年10月成功运行 , 实现了对LHAASO-WFCTA的绝对标定和大气监测 , 填补了国际上在海拔4400米运用激光光束标定宇宙线探测器的空白 。
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