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专家:LHAASO填补海拔4410米运用激光光束标定宇宙线探测器的空白

时间:2021-05-17 15:01:23  来源:中国新闻网  作者:

  中新社成都5月17日电 (记者 贺劭清)西南交通大学物理科学与技术学院副院长、粒子天体物理团队成员贾焕玉教授17日在成都表示,位于四川省稻城县海子山的高海拔宇宙线观测站(LHAASO)主探测器之一广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA)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4410米运用激光光束标定宇宙线探测器的空白。

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图为贾焕玉教授在介绍广角切伦科夫望远镜阵列(WFCTA) 相关情况。 中新社记者 安源 摄

  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。这些发现于5月17日发表在《Nature》(自然)。

  高海拔宇宙线观测站尚在建设中,这次报道的成果是基于已经建成的1/2规模探测装置,在2020年内11个月的观测数据。西南交通大学从1989年开始参与中国西藏羊八井宇宙线观测实验,是LHAASO项目建设核心单位之一,参与了LHAASO的四大主探测器之一WFCTA的激光标定和大气监测系统建设和运行工作。

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图为贾焕玉教授(左)指导科研人员进行数据采集。 中新社记者 安源 摄

  何为标定?贾焕玉解释说,高能宇宙线穿过大气时,与空气相互作用产生各种次级粒子,即由一个原初粒子变成一簇粒子。这一簇粒子中的高能带电粒子超过空气介质中的光速时,就产生切伦科夫光。更高能量的粒子会激发空气中的氮气分子,氮气分子退激后辐射出荧光。这些切伦科夫光或荧光会被望远镜阵列收集并记录下来。

  如何确定望远镜到底收集了簇射中的多少光信号?贾焕玉说,这就需要用能量已知波长一定的激束确定单台望远镜探测器对光的真实探测效率。这就是标定。然后结合实验观测数据和模拟,推断出原初粒子的种类、能量、入射方向等信息。

  WFCTA需要在晴朗的无月亮的夜晚运行。西南交通大学师生参与了夜间值班观测,积累了2个观测季节的宇宙线观测数据。

  贾焕玉介绍,此次公布的人类观测到的最高能量光子由LHAASO地面探测器和望远镜共同捕捉。为提高方向分辨率,更好探测伽马射线源,未来科研团队还计划在LHAASO增加30台大望远镜。



http://www.chinanews.com/gn/2021/05-17/9479106.shtml