点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”
首页> 科普频道> 科学之子 > 正文

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

来源:光明网2021-05-17 14:35

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  编者按:近日,由中国科学院高能物理研究所牵头的LHAASO国际合作组完成国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站(LHAASO)”在银河系内发现大量超高能宇宙加速器,并记录到能量达1.4拍电子伏的伽马光子(拍=千万亿),这是人类观测到的最高能量光子,突破了人类对银河系粒子加速的传统认知,开启了“超高能伽马天文学”的时代。该发现于5月17日发表在《Nature》(《自然》)。光明网记者就此采访到中科院高能物理所研究员曹臻,对为什么要研究宇宙线,对银河系认知的改变带来哪些影响等问题进行科普解读。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:人类之前对银河系的认知是什么?认知的改变会带来哪些后续影响?

  曹臻:我们认为对银河系传统认知是指加速、能量的问题。无论是传统模型还是理论,都认为银河系里的宇宙线加速器不可能加速这么高能量,因此对天体运行和天体的一些物理条件就会有限制。限制的结果是他们有加速的上限,能量的上限,在0.1个PeV左右,而现在我们测量到超过一个PeV光子,彻底改变了大家的看法。现在观测到高能量的粒子之后,影响了之前对天体的描述,这些天体的磁场条件,周围物质活动的剧烈程度等都发生了变化,甚至天体的爆炸行为可能都变了。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:为什么高海拔宇宙线观测站尚在建设就投入使用并取得了诸多科学发现?现在建造的情况如何?

  曹臻:这个大科学装置为阵列式布局设施,情况跟其他设施还是有些差异,它的规模是在逐渐扩大,而我们在建设到一定规模时,灵敏度已经是世界上最灵敏的探测器,随着面积增大,灵敏度进一步扩大,在这种条件下,我们想到一种方案,就是探测器建到一定规模的时候,停止建设,把现阶段探测器所有的调试工作做完,让这一部分探测器先进入运行状态,然后再去建周围其他的部分,这样可以提前进入观测状态,可以提早产生科学成果。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:为什么选择去四川稻城建观测站?有哪些优势?

  曹臻:选址历时5年多,在西藏、青海、云南等地看了20多个站址,最后选择了稻城,稻城优势非常突出,稻城海拔高度超过4300米,周边水源充沛,完全满足宇宙线观测的要求,稻城还有一些共性优势:当地空气透明度好,没有污染;交通便捷,附近有亚丁机场,也有省道和国道,便于项目建设、科研人员生活和学术交流。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:如此高能的宇宙线对人体有什么影响?

  曹臻:宇宙线的辐射对人是有伤害的,但是我们生活在地球上很幸运,之所以有我们人类的存在,源于地球上的两层保护,首先到达地球的宇宙线粒子就少之又少,能量越高的宇宙线也越稀少;“不少宇宙线是带电粒子,在传播过程中就被宇宙中的磁场偏转了,也就是说它不是走直线,绕到了两极,也就产生了极光这种自然现象。第二层由于地球有很厚大气层,这些高能的粒子进入大气后就会产生簇射现象,簇射其实就是产生一场阵雨,把能量分成很小的份额,所以人类并不用担心高能粒子的能量在穿过大气层的过程中,大部分都被吸收了。

【对话科学家】探寻超高能宇宙加速器“身世谜团”

  光明网:中国的宇宙线研究发展分为哪几个阶段?

  曹臻:中国的宇宙线实验研究经历了三个阶段,目前在建的LHAASO是第三代高山宇宙线实验室。其主体工程于2017年开始建设,并边建设边运行:2019年4月完成1/4的规模建设并投入科学运行;2020年1月,完成1/2规模的建设并投入运行,同年12月完成3/4规模并投入运行。

  出品:光明网科普事业部

  监制:战 钊

  策划:宋雅娟

  采访:张梦凡蔡 琳、肖春芳

  制作:蔡 琳

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第二艘国产大型邮轮计划3月20日出坞

  • 北京至雄安新区开通定制快巴

独家策划

推荐阅读
分享几个故事,一起走进地球科学的世界。
2026-03-16 18:39
工业和信息化部、财政部、国家发展改革委日前印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》。通知提出,通过城市群试点,将氢能应用场景由燃料电池汽车向交通、工业等具备条件的多元领域拓展。
2026-03-17 09:35
图为3月16日在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的神舟二十一号乘组航天员工作的画面。据悉,张陆已累计进行6次舱外活动,成为目前在舱外执行任务次数最多的中国航天员之一。按计划,飞行任务期间还将实施航天员乘组出舱活动,持续开展相关科学实验与技术试验。
2026-03-17 09:35
OpenClaw类智能体出现有标志意义,但仍需从严把控安全风险,未雨绸缪引导科技发展向上、向善。
2026-03-17 09:34
近日,“今明两年或成历史最热年份”“地球或将迎超级厄尔尼诺现象”等相关话题冲上网络热搜,引发公众广泛关注。“总体来看,今年下半年赤道中东太平洋处于厄尔尼诺状态的可能性较大,但目前尚无法准确预测其具体形成时间和总体强度。
2026-03-17 09:34
水利部水文司司长刘志雨介绍,2015年9月,水利部和自然资源部按照“统一布局、分工协作、避免重复、信息共享”原则,联合启动实施国家地下水监测工程。未来十年,国家地下水监测站网将更加科学、全面、精准地守护国家水资源安全,为精打细算用好水资源,从严从细管好水资源提供坚实保障。
2026-03-17 09:34
该学院依托浙江大学建立,旨在积极推动全球发展倡议落地见效,切实破解全球发展进程中的瓶颈性难题,有效凝聚多方智慧与力量,推动各国共同发展。
2026-03-16 12:35
他们用郭守敬望远镜光谱数据锁定目标对象,结合盖亚空间望远镜的高精度天体测量数据拼出基本“轮廓”,再用EBHIS射电巡天数据勾勒出星团周围的气体环境。他还公布了星团中最亮恒星的精确坐标——赤经01:50:46.6和赤纬+56:25:25.8,供天文爱好者定位追踪。
2026-03-16 09:32
不久前发表在《细胞》的研究,可能是张保才研究员与老师周奕华研究员科研生涯迄今“最高光”的时刻。张保才就在这一年到遗传发育所攻读博士,机缘巧合地进了这个新课题组,成为周奕华的“开山弟子”。
2026-03-16 09:31
回顾过去一年,“AI仿冒名人带货”“职业弹幕人”操控舆论、“大数据杀熟”等新型骗局取代传统假货,成为投诉“重灾区”。
2026-03-16 09:28
记者从中国航天科技集团获悉,2026年3月15日21时22分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号甲运载火箭(又名长征六号改运载火箭),成功将遥感五十号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-03-16 09:27
酷暑难耐,即便身着薄衣,人还没动,汗先下来了。邹如强介绍,为验证实际调温效果,团队还将相变纤维织造成衣,并进行了多场景真人穿戴测试。
2026-03-16 09:21
多牵头国际大科学计划  牵头组织实施国际大科学计划,是中国推动世界科技创新、应对全球共同挑战的重要路径,也是深度参与全球科技创新治理、加快建设科技强国的战略举措。
2026-03-13 10:03
12日,十四届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国生态环境法典》。非洲“绿色长城”毛里塔尼亚国家署官员艾莎·穆罕默德·布哈里·娜迪称赞说,生态环境法典体现了中国系统性应对生态和气候问题的“长期坚定承诺”。
2026-03-13 10:02
谈及国际深海矿产开发局势,孙黎表示,当前全球深海采矿虽处于试验阶段,但各国布局势头迅猛,竞争日趋激烈。潘越建议,司法应该向社会积极传递“损害必偿、犯罪必究”的清晰信号,为海洋经济高质量发展清淤护航。
2026-03-13 10:12
当春风拂过河套平原,“沉睡”一冬的黄河“醒了”。
2026-03-13 10:08
3月12日,十四届全国人大四次会议表决通过《中华人民共和国生态环境法典》。根据代表意见,法典中增加了关于鼓励和引导使用再生水、推进生活节水的规定,并对未经批准擅自取用地下水的违法行为提高罚款上限。
2026-03-13 10:04
助力人与自然和谐共生  “十五五”时期,推进长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展,是一项重要工作。
2026-03-13 10:03
光明日报北京3月12日电 记者张晓华12日从国家航天局获悉,天问三号火星取样返回任务通过前期的技术攻关和深化论证,相关关键技术均取得突破性成果,工程主线正在开展初样研制,计划今年转入正样研制阶段,各项工作进展顺利。
2026-03-13 10:02
电子的单向开关,奠定了现代信息社会的基石。“在单原子层厚的石墨烯上,刻出一个大小精确、形状不对称的孔,无异于在头发丝上雕巨型画作。
2026-03-13 10:01
加载更多