在高点接收“天外问候”——揭秘探索宇宙线起源的十八般兵器

    从12月11日至12日在上海举行的第8届高海拔宇宙线探测研讨会上，有关人士透露，中国天文大科学装置——高海拔宇宙线观测站项目进入集中建设期。
    宇宙线，携带着宇宙起源、天体演化和太阳活动等宇观信息，是一种宝贵的科学资源。它的“出生地”是哪里，为什么带着这么高的能量，人类能不能解开这个困扰百年的“世纪之谜”？    宇宙线又称宇宙射线，是来自宇宙空间的高能粒子流。“天文学的传统研究手段大多是电磁波，但宇宙线是人类目前能够从宇宙深处获得的唯一物质样本。”高海拔宇宙线观测站项目首席科学家、中科院高能物理研究所研究员曹臻说。
    宇宙线的研究非常困难。宇宙线是带电粒子，碰到宇宙中无处不在的磁场就会偏转。科学家尽量选择光子和中微子作为研究对象，作为宇宙射线的伴生物，这两种粒子是沿直线传播的，比较易于用来回溯到产生地。
    2016年7月，“高海拔宇宙线观测站”在四川省稻城县海拔4410米的海子山开始基础设施建设，预计5年内建成。“高海拔宇宙线观测站项目集合了三个世界之最。”项目硬件总负责人何会海说，一是在1万亿电子伏特附近的甚高能伽马射线巡天探测方面，灵敏度世界第一；二是100万亿电子伏特附近的高能伽马射线探测方面，灵敏度世界第一；三是三类探测器复合，覆盖的宇宙线能量测量范围世界最广。
    据介绍，目前宇宙线最高能量的粒子，已经被着眼于极高能量的FLYSEYE、AUGER等实验所观测到。而“高海拔宇宙线观测站”的目标，是希望通过更高标准的探测器主体，寻找从未被接收到的“最高能量光子”，向宇宙线起源这一终极命题发起挑战。AUGER实验法方负责人、极高能宇宙线物理学家蒂娜说，“高海拔宇宙线观测站”国际合作条件已经成熟，会为极高能宇宙线的探测提供新的“信使”。
    “美国的国际空间站到2024年就会结束运行了，希望我国的空间站能接上接力棒；期待‘高海拔宇宙线观测站’能找到宇宙线的源天体，打开深入研究的窗口，为国际提供揭开谜题的钥匙。”中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南说。