新华社北京5月10日电题：环球屋脊上的观天阵列——高海拔宇宙线观测站“拉索”看点解析
新华社记者张泉
四川稻城海子山，海拔4410米处的一大片圆形区域内，数千个不同类型的探测器严密有序陈列，构成一个渺小的观测阵列，时辰捕捉着来自宇宙深处的消息。
这是以宇宙线观测钻研为外围指标的国度严重科技基础设备——高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）。5月10日，“拉索”经过国度验收，将努力于探求宇宙线来源之谜，并经过观测宇宙线探求更多宇宙微妙。
海拔4410米的观天阵列
“拉索”占地约1.36平方公里。这个渺小阵列的中心位置，是由按“品”字陈列的三个大水池组成的水切伦科夫探测器阵列，面积约78000平方米；周围则严密陈列着5216个电磁粒子探测器和1188个缪子探测器；此外还有由18台广角切伦科夫望远镜组成的望远镜阵列。
“拉索”俯瞰图。（中科院高能物理所供图）
宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子，主要由氢核、氦核、铁核等多种元素的原子核组成，并包含大批正负电子，是人类目前能从宇宙深处取得的惟一物质样本，被称为传递宇宙小事情的“信使”。
“钻研宇宙线及其来源是人类探求宇宙的重要路径。”“拉索”首席迷信家、中科院高能物理所钻研员曹臻引见，宇宙线被发现110多年以来，相干探求钻研已发生数枚诺贝尔奖牌，但依然有泛滥谜题待解，宇宙线来源被国际物理学界列为“新世纪11个迷信识题”之一。
据引见，观测宇宙线，可以“入地”，用粒子探测卫星寻觅；可以“下海”，在水底装置中微子望远镜；也可以“上山”，在高海拔地域搭建观测站。
“在高海拔地域启动低空观测，探测器规模可远大于大气层外的天基探测器。尤其在超高能量宇宙线观测方面，因为样本数量稀少，驳回大规模探测器是惟一观测手腕。”曹臻说。
作为大型复合探测阵列，“拉索”是继云南东川、西藏羊八井平地宇宙线观测站之后，我国树立的第三代平地宇宙线观测站。经过宽泛选址和实地踏勘调研，“拉索”名目最终落户四川稻城海子山。
“‘拉索’是环球上重要的粒子天体物理支柱性试验设备之一，将助力我国在高能伽马射线天文畛域的钻研迈向国际抢先水平。”曹臻说。
观测功用创三项“环球之最”
得益于环球屋脊的高海拔好处和主要外围技术的打破，“拉索”发明了三项“环球之最”——超高能伽马射线探测灵便度环球最高，甚高能伽马射线源巡天普查灵便度环球最高，超高能宇宙线能量笼罩范围环球最宽。
广角切伦科夫望远镜SiPM相机。（中科院高能物理所供图）
宇宙线粒子进入大气层后，会和大气中的原子核发作相互作用，发生许屡次级粒子，次级粒子则继续重复雷同的环节，发生新的次级粒子，如此屡次重复，抵达低空时就像下了一场粒子“阵雨”。
“拉索”总工艺师、中科院高能物理所钻研员何会海说，“拉索”驳回四种探测技术，可全方位接纳粒子“阵雨”的消息，并展开多变量准确测量。
其中，水切伦科夫探测器阵列用于观测粒子“阵雨”中的次级粒子在水中发生的切伦科夫光，以求发现少量伽马射线源；广角切伦科夫望远镜阵列用于测量粒子“阵雨”的切伦科夫光或荧光；电磁粒子探测器阵列和缪子探测器阵列则区分测量粒子“阵雨”中的次级电磁粒子和缪子含量。
何会海引见，“拉索”名目团队打破了广角切伦科夫望远镜不能在月夜任务的瓶颈，使有效观测时间成倍增长；开展了大面积、多节点、高精度时钟同步技术；把观测阈能从3000亿电子伏升高到700亿电子伏，大大裁减了观测才干。
向宇宙线来源之谜动员冲击
“咱们将向着迷信前沿课题——宇宙线来源之谜动员冲击！”曹臻满怀信念。
据引见，基于超高的探测灵便度，“拉索”在初步运转时期已取得多项打破性迷信成绩，包含：在河汉系内发现少量超高能宇宙减速器候选天体，记载到人类观测到的最高能量光子，准确测定了规范烛光蟹状星云的超高能段亮度，发现1千万亿电子伏伽马辐射等。
“拉索”面向国际外片面开明共享，目前已有28个天体物理钻研机构成为“拉索”的国际协作组成员单位。协作组应用“拉索”观测数据展开粒子天体物理钻研，同时启动宇宙学、天文学等泛滥畛域基础钻研。
截至目前，基于“拉索”名目宣布的期刊论文超越200篇，会谈论文超越150篇。
“‘拉索’将成为以中国为主、多国参加的国际宇宙线钻研中心，借助高海拔伽马天文、宇宙线的观测好处，成为独具特征、综合开明的迷信钻研平台。”曹臻说。
