我國科學(xué)家在深海打造中微子望遠(yuǎn)鏡
新華社上海1月8日電(記者董雪、潘旭)人們靠什么了解宇宙?除了看得見的光,還有神秘的中微子。它們幾乎不與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),可以從致密的天體環(huán)境當(dāng)中逃離出來,是研究極端宇宙的利器。
上海交通大學(xué)李政道研究所李政道學(xué)者、項目首席科學(xué)家徐東蓮表示,團隊正在海底打造一臺性能超強的中微子望遠(yuǎn)鏡海鈴,通過捕捉高能中微子解答宇宙射線起源等未解謎題。
作為數(shù)量僅次于光子的次原子粒子,中微子的誕生往往與宇宙中的極端事件有關(guān),比如宇宙大爆炸、超新星爆發(fā)、雙中子星并合、黑洞爆發(fā)等,其中高能中微子主要源于宇宙射線與塵埃和氣體的碰撞。
徐東蓮介紹,海鈴?fù)h(yuǎn)鏡項目于2022年底啟動,預(yù)計在2030年前后建成。它選址在我國海域靠近赤道一個深約3.5公里的深海平原,直徑約4公里、占地約12平方公里,由1200根線纜組成,設(shè)計壽命20年。
根據(jù)設(shè)計,這些線纜像巨型海藻一樣垂直地錨定于海床上,每根長約700米,互相間距70米至110米。每根線纜搭載約20個光學(xué)探測球艙,如同深海中的一串串鈴鐺,靜待高能中微子的到來。
值得一提的是,海鈴?fù)h(yuǎn)鏡“仰望”宇宙的方式與眾不同,它不是“朝上看”,而是“朝下看”?!昂b?fù)h(yuǎn)鏡將利用整個地球作為屏蔽體,捕捉從地球?qū)γ娲┩付鴣淼母吣苤形⒆樱ㄟ^地球自轉(zhuǎn)實現(xiàn)360度全天域探測?!毙鞏|蓮說。
團隊預(yù)計,海鈴?fù)h(yuǎn)鏡建成后一年內(nèi)能夠發(fā)現(xiàn)鯨魚座中的棒旋星系NGC 1068的穩(wěn)定中微子源,并發(fā)現(xiàn)類似于TXS 0506+056耀星體的中微子爆發(fā),這個活動星系黑洞被大量塵埃覆蓋,即使是高能光子也無法逃逸,但是中微子逃逸了。
中國科學(xué)院院士、海鈴?fù)h(yuǎn)鏡項目負(fù)責(zé)人景益鵬表示,我國在多波段望遠(yuǎn)鏡、空間引力波和低能中微子觀測站方面均有布局,海鈴高能中微子望遠(yuǎn)鏡將填補我國多信使天文觀測網(wǎng)中尚且空缺的重要一環(huán),促進(jìn)和完善我國多信使天文觀測網(wǎng)建設(shè)。
《光明日報》(2024年01月09日 02版)
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