星空有约-我国科学家在深海打造中微子望远镜

来源:[db:来源]日期:2024-01-31 浏览:16

新华社上海1月8日电(记者董雪、潘旭)人们怎样了解宇宙?除了可见光之外,还有那些神秘的中微子。它们几乎不与物质发生**作用,可以逃离极其密集的天体环境,是研究极端宇宙的有力工具。

上海交通大学李政道研究所李政道学者、项目首席科学家徐东莲表示,团队目前正在深海中建造一台性能超强的中微子望远镜海铃,旨在通过捕捉高能中微子来解答宇宙射线起源等未解之谜。

海铃望远镜项目负责人景益鹏院士介绍项目(2023年10月10日摄)。新华社记者刘颖 摄

作为宇宙中仅次于光子的次原子粒子,中微子的产生通常与宇宙中发生的极端事件有关,比如宇宙大爆炸、超新星爆发、双中子星合并、黑洞爆发等。其中,高能中微子的主要来源是宇宙射线与尘埃以及气体的碰撞。

据徐东莲介绍,海铃望远镜项目计划于2022年底启动,预计在2030年左右完成。该项目选址在我国海域靠近赤道的某个深海平原,深度约为3.5公里,直径约为4公里,占地面积约为12平方公里,由1200根线缆组成,设计寿命为20年。

海铃望远镜构想图。望远镜阵列约有1200条垂直线缆,每条线缆上约有20个光学模块。(受访者供图)

根据设计,这些线缆像巨型海藻一样垂直地锚定于海床上,每根线缆长约700米,相互间距为70米至110米。每根线缆搭载约20个光学探测球舱,就像深海中的一串串铃铛,静候高能中微子的到来。

中微子天文图示。中微子可轻松逃逸极端、致密的宇宙和天体环境,其在宇宙中传播不因磁场而改变方向,是追根溯源、研究极端天体现象的理想信使。(受访者供图)

值得一提的是,海铃望远镜“仰望”宇宙的方式与众不同,它不是“朝上看”,而是“朝下看”。“海铃望远镜将利用整个地球作为屏蔽体,捕捉从地球对面穿透而来的高能中微子,通过地球自转实现360度全天域探测。”徐东莲说。

团队预计,海铃望远镜建成后一年内能够发现鲸鱼座中的棒旋星系NGC 1068的稳定中微子源,并发现类似于TXS 0506+056耀星体的中微子爆发,这个活动星系黑洞被大量尘埃覆盖,即使是高能光子也无法逃逸,但是中微子逃逸了。

海铃望远镜选址在低纬度近赤道地区,随着地球的自转,可360度巡天,与全球范围的其他中微子望远镜形成互补。(受访者供图)

中国科学院院士、海铃望远镜项目负责人景益鹏表示,我国在多波段望远镜、空间引力波和低能中微子观测站方面均有布局,海铃高能中微子望远镜将填补我国多信使天文观测网中尚且空缺的重要一环,促进和完善我国多信使天文观测网建设。

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