川观科考队㉒丨“解码”天外来信的“大本营”，将如何助力宇宙线研究？

• 2023-02-13 22:59:48 来源：川观新闻

稻城县平均海拔4410米的海子山上，全球最大、灵敏度最高的宇宙线观测站——国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站(又称“拉索”)，正在不停探索着宇宙线的痕迹。

(资料图片)

600多公里之外，一幢5层的建筑坐落在天府新区兴隆湖畔，这里就是宇宙线物理研究和探测技术研发的“大本营”——天府宇宙线研究中心。

如果将携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动及地球空间环境等重要科学信息的宇宙线比做“宇宙信使”，“拉索”是信件的“接收站”，那么，天府宇宙线研究中心就是“解码”信件的一大基地。

2月13日，天府宇宙线研究中心正式入驻成都科学城。未来，这里将如何与“拉索”实现“梦幻联动”?

天府宇宙线研究中心展出的设备模型。文露敏 摄

携手“解码”

为数据分析、设备研制提供合作平台

“收信”之后，必须有地方“读信”，对拉索的数据进行处理分析，持续产出科学成果。打造一个“读信”的最佳场所，一直是“拉索”的大事。

对于中国科学技术大学天文系特任教授杨睿智而言，位于兴隆湖畔的天府宇宙线研究中心已不陌生。早在去年，他和团队就来到成都，在这里的实验室里开展了为期一周的相关预研工作。

如今，正式入驻成都科学城的研究中心，更多专业实验设备还将陆续进场。

“拉索”首席科学家、天府宇宙线研究中心主任曹臻介绍，研究中心设有宇宙线研究室、探测技术研究室、高海拔观测及验证实验室，相信之后，还会有越来越多的科研成果在此产生。

同时，天府宇宙线研究中心还是国内宇宙线研究领域最高端的“研讨间”和“会议室”。

去年，“拉索”探测到迄今最亮的伽马射线暴。当时，“拉索”极高的灵敏度使得它在百GeV以上的甚高能区记录到几万个光子信号，给出了伽马射线暴最高能段的光变曲线最精细的测量。

那么，全天候“工作”的“拉索”，目前每年会产生多少数据处理量?

中科院高能物理研究所研究员、天府宇宙线研究中心副主任陈松战给出了一个大概的数字：十几个PB(Petabyte，一个PB等于2的50次方字节)。

海量观测数据之外，宇宙线的相关研究十分复杂，涉及天体物理、粒子物理学、交叉学科等众多领域，成果的取得必须依靠团队协作。

“比如，‘拉索’各个探测器的日常维护、状态监控、数据采集都由中科院高能物理研究所负责，生成科学数据之后，由合作组其他成员进行数据分析，形成图像、能谱等科学产品，还要进一步进行解释和理论研究的工作。”杨睿智介绍。

“天府宇宙线研究中心为合作组成员提供了实验、交流的场所，也将是‘拉索’合作组永久会址。”曹臻表示。

据了解，由21家合作单位、274位专家学者组成的“拉索”合作组，每年会召开两次合作组大会，讨论运行、观测计划，交流利用“拉索”数据取得的科学研究进展，深入讨论相关的科学问题，总结、形成最终发表的成果。

天府宇宙线研究中心展出的设备模型。文露敏 摄

刚刚入驻

新成果已在路上

记者了解到，目前，“拉索”合作组已经发表了16篇高质量文章，其中，2021年两项重大科学成果分别发表于《自然》和《科学》期刊。

“还有一篇投稿《科学》杂志的文章也在审稿中。”杨睿智透露。

除了高质量的科研文章，天府宇宙线研究中心入驻后，还将有更多新成果。

记者看到，在研究中心一楼大厅摆放着两个设备模型：一个是广角切伦科夫望远镜，一个是大型超高能伽马源立体跟踪观测设备。陈松战介绍，后者的进一步研发、验证，将在天府宇宙线研究中心进行。

未来，口径更大的广角切伦科夫望远镜也有望“现身”稻城，弥补“拉索”现有探测器矩阵因为角分辨率低，“看得远但很模糊”的短板。

此外，天府宇宙线研究中心将综合四川在空间天气、日地环境、大气物理、高原气候等方面的学科优势，成为开展与宇宙线相关的交叉学科的研究基地。

譬如，在稻城，除了“拉索”，还坐落着另一个国家重大科技基础设施——圆环阵太阳射电成像望远镜。陈松战透露，未来，两个“观天神器”有望在空间天气领域展开一系列合作。西南交通大学的研究团队，也在依托“拉索”的数据开展雷暴相关物理研究。

中国科学院紫金山天文台研究员袁强介绍，目前，“拉索”已经和中国科学院紫金山天文台的两台设备——“银河画卷”及“悟空”号卫星签订了合作备忘录，“对一些共同感兴趣的目标，可以开展联合观测和研究。”

“‘拉索’已经给我们带来了很多惊喜，刷新了人们对很多基础问题的认识。”北京大学物理学院教授马伯强表示，现在，依托“拉索”和天府宇宙线研究中心，四川无疑已成为全球宇宙线研究的高地，将吸引更多科学家来此访问，并促成更多的合作机会，向“宇宙线起源之谜”等重大命题发起冲击。

“如果说，提到量子力学，大家都会想到哥本哈根。那未来，我们希望提到宇宙线研究，人们联想到的是成都。”活动现场科研人员的展望，或许就在不久的将来。

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