高原上的探天联盟天空中的点点繁星总能引起世人无限的遐想。|在青藏高原上捕捉高能粒子( 二 )


羊八井ASy实验阵列静静地屹立在青藏高原上 , 等待着伽马射线的爆发 。 伽马射线可能一直不会产生 , 但如果产生便会如暴风雨般地突然出现一阵子射束 , 前后不到一秒 。 它可以记录宇宙中射来的伽马射线的一系列性质 , 比如密度、方向和快慢等 。 来自蟹状星云的高能粒子
在观测的早期 , 科学家也曾探测到高能粒子 , 但囿于当时探测设备的灵敏度不够高 , 获取的各种数据十分模糊 。 经过改扩建后的设备实现了优势互补 , 它们在2019年取得了很大的成就 。
宇宙中最高能量的粒子就数伽马射线 。 伽马射线包含的能量会有多高 , 科学家還说不上来 , 只知道以前接收到的最高能量的伽马射线粒子有75TeV , 但是 , 羊八井AS丫实验阵列接收到的伽马射线能量最高达到450TeV , 这比己知的能量高6倍 , 这让天文学家大开眼界 。
这个最高能量的粒子来源于蟹状星云 , 在长达3年的时间内 , 羊八井AS丫实验阵列接收到了24次来自蟹状星云的伽马射线 , 这是高度可靠的事实 。 而且 , 每一次接收到的粒子包含的能量都在lOOTeV以上 。
一般的粒子从遥远的宇宙来到地球的时候 , 会受到银河系磁场的影响 , 方向会发生改变 , 我们也就无法判断它究竟来自于何方 , 但伽马射线粒子则不同 , 它不带电 , 也就不受磁场影响 , 它会一直向前奔跑 。 因此从接收到的信号就可以判定 , 它是来自于蟹状星云 。
高原上的探天联盟天空中的点点繁星总能引起世人无限的遐想。|在青藏高原上捕捉高能粒子
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羊八井宇宙观测站
蟹状星云是一个超新星爆发的残骸 。 1000多年前的宋朝 , 中国的天文学家记录了一次超新星爆发 , 这次爆发后留下的残骸就是蟹状星云 , 目前这个大名鼎鼎的蟹状星云距离地球6500光年左右 。
这些高能粒子表明 , 蟹状星云是银河系内天然的高能粒子加速器 。 与目前世界上最大的人工电子加速器相比 , 蟹状星云的电子加速能力至少高了上万倍 。 正是蟹状星云中的一颗脉冲星加速了高能粒子 。 当年恒星爆发之后 , 便产生了这颗脉冲星 , 它正以0.033秒自转一圈的高速旋转着 。 它不仅能在光学波段被观测到 , 而且在其他所有波段都可以接收到它的信号 。 如今 , 蟹状星云再一次与我国的天文学事业联系在了一起 , 正是位于青藏高原上的羊八井ASy实验阵列捕获到了最高能量的粒子 。
当然 , 这并不是羊八井ASy实验阵列唯一的工作 。 它是一个捕获高能粒子的“高原哨兵” , 通过研究高能粒子 , 科学家就能进一步发现宇宙正在发生的重大事件 。 伽马射线产坐的原因有很多 , 但可以肯定的是 , 只要发生伽马射线暴 , 那一定是宇宙中正在发生重大事件 。 要么是l颗星球的消亡 , 要么是2颗星球的撞击 。 对于这些重大事件 , 羊八井ASy实验阵列都能精确地发出警告 。
高原上的探天联盟天空中的点点繁星总能引起世人无限的遐想。|在青藏高原上捕捉高能粒子
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ASgamma探测单元
羊八井ASy实验阵列所取得的成果表明 , 在高原上捕获宇宙深处的高能粒子确实有奇效 。 今后 , 我国还将在四川稻城建设大面积、高海拔的宇宙线观测站(LHAASO) , 目前部分设备已经建成并投入观测运行 , 该观测站全面建成后可能会捕捉到更高能级的宇宙粒子 。
来源:北京邮电大学出版