中国高海拔宇宙线观测站即将全面开工

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:34
拉索的主体工程于2017年开始建设，2019年4月完成1/4的规模建设并投入科学运行，边建设、边运行。2020年1 ...

何会海认为，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，一般一个实验就使用一种探测技术。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综合起来分析，就可以做出非常精细的测量。”

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:34
何会海认为，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 ...

此外，拉索还开发了远距时钟同步技术，确保整个阵列的每个探测器同步精度可达亚纳秒水平。同时，拉索还首次大规模使用硅光电管、超大光敏面积微通道板光电倍增管等先进探测技术，大大提高了伽马射线测量的空间分辨率，使人类在探索更深的宇宙、更高能量的射线等方面，达到前所未有的水平。

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此外，拉索还开发了远距时钟同步技术，确保整个阵列的每个探测器同步精度可达亚纳秒水平。同时，拉索还首 ...

“目前，项目已获得国际同行高度关注和认可，俄罗斯、瑞士、波兰等国科学家希望把设备搬到这里，一些国际上代表性实验组也表达了合作及联合观测的愿望。拉索建成后，中国有望在宇宙线研究领域实现全球领跑。”曹臻说。

(来源:人民日报客户端)

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史上能量“最高”！四川稻城亚丁上发现重要“天外来客”

2021
05/17
12:41
封面深镜

封面新闻记者 杨晨 视频记者 刘微 罗彬月 王秋萱 袁一瑗 欧阳晨雨 梁家旗 罗一致（实习）

宇宙无限，信使有痕。

作为来自外太空的唯一物质样品，宇宙线（又称宇宙射线）携带着关于宇宙起源和天体演化，包括宇宙深处爆炸突变、中子星碰撞以及宇宙早期活动等信息。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:35
史上能量“最高”！四川稻城亚丁上发现重要“天外来客”

2021

其是来自宇宙的高能粒子流的总称。这些来自宇宙空间的高能射线不断降落在地球，原初宇宙射线的粒子在穿过地球的“保护膜”大气层时，与大气原子核碰撞后又不断产生“子子孙孙”——次级粒子，在空中形成一阵“宇宙射线雨”。这也被称为广延大气簇射。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:36
其是来自宇宙的高能粒子流的总称。这些来自宇宙空间的高能射线不断降落在地球，原初宇宙射线的粒子在穿过 ...

百年来，学界一直企图“捕捉”和研究这些“阵雨”，以了解光年外的世界：宇宙线是如何产生的，具体哪个地方发出的，为何会加速这么高的能量……在四川稻城亚丁平均海拔4500米的海子山上，国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站（LHAASO）”也在执行这样的任务。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:36
百年来，学界一直企图“捕捉”和研究这些“阵雨”，以了解光年外的世界：宇宙线是如何产生的，具体哪个地 ...

在5月17日，中国科学院高能物理研究所、Springer Nature联合发布了LHAASO项目最新重大发现，突破了领域内传统认知，开启了一个新的时代。这些发现将于2021年5月17日发表在《Nature》（《自然》）。该研究工作由中国科学院高能物理研究所牵头的LHAASO国际合作组完成。

                               
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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:36
在5月17日，中国科学院高能物理研究所、Springer Nature联合发布了LHAASO项目最新重大发现，突破了领域内 ...

发现了什么

最高达到1.4拍电子伏伽马光子

根据公布的信息，LHAASO项目在银河系内发现大量超高能宇宙加速器，并记录到最高1.4拍电子伏特（ PeV）的伽马光子（拍=千万亿），这是人类观测到的最高能量光子。而这也打破了以往的理论认知。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:37
发现了什么最高达到1.4拍电子伏伽马光子根据公布的信息，LHAASO项目在银河系内发现大量超高能宇宙加速器 ...

宇宙线被称为宇宙“信使”，包括质子和各种原子核、还有少量的光子、中微子、电子等。“而宇宙线还包括一个重要的特点，就是能量非常高。”LHAASO项目首席科学家曹臻表示，人类建在日内瓦的大型质子碰撞加速器（LHC）产生的粒子，是目前人类可以产生的最高能量粒子。“而这次观测到的，能量是其100倍。”

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:37
宇宙线被称为宇宙“信使”，包括质子和各种原子核、还有少量的光子、中微子、电子等。“而宇宙线还包括一 ...

也就是说，尽管这次观测积累的数据还很有限，但所有能被LHAASO观测到的源，它们都具有0.1拍电子伏特（ PeV）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LHC只能将粒子加速到0.01拍电子伏特（ PeV）。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:37
也就是说，尽管这次观测积累的数据还很有限，但所有能被LHAASO观测到的源，它们都具有0.1拍电子伏特（ Pe ...

科学家们发现了能量超过拍电子伏特（ PeV）的光子，来自天鹅座内非常活跃的恒星形成区和蟹状星云，其位于天鹅座中心位置。还发现了12个稳定伽马射线源，能量一直延伸到1 拍电子伏特（ PeV）附近，这是位于LHAASO视场内银河系内最明亮的一批伽马射线源，测到的伽马光子信号高于周围背景7倍标准偏差以上，源的位置测量精度优于0.3°。

                               
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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:38
科学家们发现了能量超过拍电子伏特（ PeV）的光子，来自天鹅座内非常活跃的恒星形成区和蟹状星云，其位于 ...

有何用处

促进加速器研究发展的同时也更好认识宇宙环境

“宇宙线大多都是由带电的原子核组成，但在银河系这个大磁场里，容易‘跑乱’。但幸好宇宙线内还有光子的存在，光是走直线的，我们探测到了光子就可以跟着它寻来时的路”曹臻表示，这样也许就能找到它的源头，找到能产生它的宇宙加速器。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:38
有何用处促进加速器研究发展的同时也更好认识宇宙环境“宇宙线大多都是由带电的原子核组成，但在银河系这 ...

据介绍，天鹅座恒星形成区是银河系在北天区最亮区域，拥有多个具有大量大质量恒星的星团，大质量恒星的寿命只有百万年的量级（相比之下，地球的寿命已经是至少40亿年了），因此星团内部充满大量恒星生生死死的剧烈活动，具有复杂的强激波环境，是理想的宇宙线加速场所，被称为“粒子天体物理实验室”。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:38
据介绍，天鹅座恒星形成区是银河系在北天区最亮区域，拥有多个具有大量大质量恒星的星团，大质量恒星的寿 ...

LHAASO在天鹅座恒星形成区首次发现PeV伽马光子，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。

而历史上对蟹状星云大量的观测研究，使之成为几乎唯一具有清楚辐射机制的标准伽马射线源，而LHAASO测到的超高能光谱，特别是PeV能量的光子，严重挑战了这个高能天体物理的“标准模型”，甚至于对更加基本的电子加速理论提出了挑战。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:38
LHAASO在天鹅座恒星形成区首次发现PeV伽马光子，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 ...

“找到这个理想的宇宙线加速场所后，我们可以去研究其为何能产生这样高能量的粒子，向宇宙学习完善我们加速器的机制，促进高能物理的发展。”曹臻告诉记者，后期还要通过提高设备的空间分辨率，去更加准确定位光子来源。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:39
“找到这个理想的宇宙线加速场所后，我们可以去研究其为何能产生这样高能量的粒子，向宇宙学习完善我们加 ...

此外，地球与银河系中心的距离是与天鹅座恒星形成区距离的3倍左右，研究这个区域的天体演化行为，其实就是对我们所居住的太阳系周边环境作更好的了解。“正好这些宇宙线带来了那个地方的信息，那我们可以借此去探究其在不同时间的行为，反过来看我们太阳系处于一个什么情况，对未来也可以作出一些判断。”曹臻表示。

                               
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此外，地球与银河系中心的距离是与天鹅座恒星形成区距离的3倍左右，研究这个区域的天体演化行为，其实就 ...

有哪些突破

打破现有对银河系内粒子能量认识的理论

曹臻表示，在这次观测中，LHAASO所能够有效观测到的伽马射线源中（统计观测中通常要求5倍标准偏差的超出视为有效观测），几乎所有的天体都具有在0.1 拍电子伏特（PeV）以上的超高能辐射能谱，说明辐射这些伽马射线的父辈粒子能量超过了1 拍电子伏特（ PeV）。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:39
有哪些突破打破现有对银河系内粒子能量认识的理论曹臻表示，在这次观测中，LHAASO所能够有效观测到的伽马 ...

以往理论上讲，能够观测到的伽马射线源的最高能量就在0.1拍电子伏特（PeV）附近，而此次观测到的最高达到了1.4拍电子伏特（PeV），是理论上限的10倍以上。

而银河系内的宇宙线加速器存在能量极限是个“常识”，过去预言的极限就在1拍电子伏附近，从而预言的伽马射线能谱在0.1 拍电子伏以上有“截断”现象。LHAASO的发现突破了这个“极限”，大多数源没有截断。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:40
以往理论上讲，能够观测到的伽马射线源的最高能量就在0.1拍电子伏特（PeV）附近，而此次观测到的最高达到 ...

开启“超高能伽马天文学”时代

1989年，亚利桑那州惠普尔天文台的实验组成功发现了首个具有0.1 TeV以上伽马辐射的天体，标志着“甚高能”伽马射线天文学时代的开启，在随后的30年里，已经发现超过两百多个“甚高能”伽马射线源。直到2019年人类才探测到首个具有“超高能”伽马射线辐射的天体。出人意料的是，仅基于1/2规模的LHAASO不到1年的观测数据，就将“超高能”伽马射线源数量提升到了12个。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-5-18 10:40
开启“超高能伽马天文学”时代1989年，亚利桑那州惠普尔天文台的实验组成功发现了首个具有0.1 TeV以上伽 ...

随着LHAASO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将给我们展现一个充满新奇现象的未知“超高能宇宙”。我们知道，由于宇宙大爆炸产生的背景辐射无所不在，它们会吸收高于1 拍电子伏特（ PeV）的伽马射线，当超出了银河系的范围，即使它们在那里产生出来，我们也接受不到，由此可见这个观测窗口的特殊意义。