海子山高海拔宇宙線觀測站效果圖。
“明天凌晨0:30—3:30,危險的宇宙線將會貼近地球而通過。所以,請關(guān)掉你的手機(jī),不要讓你的手機(jī)靠近你的身體,可能會造成損壞。”似乎每隔一段時間,就有這樣的謠言在朋友圈中流傳。其實(shí),作為來自宇宙的一種帶電高能粒子,宇宙線時時刻刻都存在于我們的星球之上,不僅不對人體構(gòu)成威脅,觀測宇宙線更是科學(xué)家們探索宇宙的重要手段。
10月20日,第六屆高海拔空氣簇射探測國際研討會在成都閉幕。華西都市報記者從閉幕式上了解到,人類歷史上耗資第二的宇宙線觀測站將落戶四川稻城海子山。作為《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃(2012—2030年)》優(yōu)先安排的16個重大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一,高海拔宇宙線觀測站將探索宇宙線起源這一世紀(jì)謎題。
宇宙線從何而來?
成為11個無解的宇宙難題
奧地利科學(xué)家韋克多·漢斯首次發(fā)現(xiàn)宇宙線。1912年,漢斯在乘氣球升空測定空氣電離度的試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)電流隨海拔升高而變大,從而認(rèn)定電流是由來自地球以外的一種穿透性極強(qiáng)的射線所產(chǎn)生,而這個射線則被取名為“宇宙線”。
自宇宙線被發(fā)現(xiàn)一個世紀(jì)以來,科學(xué)家們對其展開了艱辛的探索,就在今年,挪威科學(xué)家利用它來研究閃電與雷雨云的信息,但宇宙線的起源卻始終是個謎。宇宙線來自何方已成為21世紀(jì)需要解答的11個宇宙難題之一。而探究宇宙線的起源,是海子山觀測站項(xiàng)目啟動的最基本動機(jī)。
“研究宇宙線對人類認(rèn)知宇宙的構(gòu)成、演化以及宇宙對粒子的加速有重要意義。”高海拔宇宙線觀測站首席科學(xué)家、中國科學(xué)院高能物理研究所研究員曹臻告訴記者,通過找到宇宙線的起源位置,比如說確定為宇宙線起源于某個天體、某個星系的中央?yún)^(qū)域或者黑洞,人們就能分析整個宇宙的演化?;蛟S未來,我們就能知道宇宙從何而來。
建復(fù)合探測器陣列
四川望遠(yuǎn)鏡打開“宇宙之眼”
除了四川的高海拔宇宙線觀測站外,世界上還有3個大型科學(xué)裝置在試圖揭開宇宙謎底:一個是位于阿根廷的極高能宇宙線觀測站,另一個是位于南極的中微子天文臺,還有一個是位于智利的切倫爾科夫望遠(yuǎn)鏡陣列。而四川的高海拔宇宙線觀測站與它們并不沖突,相反,將與這三個觀測站形成互補(bǔ),共同探索宇宙線起源之謎。
華西都市報記者了解到,稻城的高海拔宇宙線觀測站將安裝超大型伽馬源全天普查望遠(yuǎn)鏡,以及另外4種探測器,從而形成一個覆蓋一平方公里的復(fù)合探測器陣列。曹臻說,500年前,伽利略創(chuàng)造了天文望遠(yuǎn)鏡,可他看到的宇宙很窄。而四川的望遠(yuǎn)鏡則將打開“宇宙之眼”。
至少出資十余億元
觀測站落戶四川稻城海子山
“宇宙線的粒子進(jìn)入大氣層后會被大氣吸收。因此海拔越高,空氣越稀薄,探測器就能捕獲到更多的目標(biāo)粒子。也能有更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。”曹臻告訴記者,除了海拔因素外,科學(xué)家的身體可承受的海拔高度,也是選址的考慮因素。因此海拔4000米是最合適的高度。而世界上,擁有4000米以上、適合建設(shè)高海拔觀測站點(diǎn)的地方,只有南美洲的安第斯山脈和我國的青藏高原。而四川的海子山就位于青藏高原之上。
除了海拔因素,當(dāng)?shù)氐慕煌?、電力、通訊、水資源也是考慮因素。7年間,專家們對西藏、云南、四川、青海四個省的幾十個地點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的評估,最終選擇了四川稻城的海子山。“稻城高海拔,又有機(jī)場和穩(wěn)定的電力、通訊條件,因此是最為優(yōu)越的站址。”據(jù)了解,海子山距稻城亞丁機(jī)場僅10公里,平均海拔高度為4110米。
曹臻告訴記者,國家發(fā)改委投資9億元建設(shè)該項(xiàng)目,而四川發(fā)改委也出資3億元,同時中國科學(xué)院也將出資建設(shè)該項(xiàng)目。據(jù)悉,這是人類歷史上耗資第二的宇宙線觀測站。目前,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已有100多人,接下來將吸納外國科學(xué)家參與該項(xiàng)目,力求突破宇宙線起源這一謎題。(記者 雷倢)