近日，科技日?qǐng)?bào)社揭曉了2024年國(guó)內(nèi)十大科技新聞，其中一項(xiàng)令人矚目的科學(xué)發(fā)現(xiàn)吸引了廣泛關(guān)注——“拉索”成功確認(rèn)了首個(gè)超級(jí)宇宙線源。這一重大成果不僅標(biāo)志著人類在探索宇宙線起源的道路上邁出了重要一步，也彰顯了我國(guó)在高能物理研究領(lǐng)域的卓越實(shí)力。
在“拉索”這一國(guó)際合作項(xiàng)目中，山東大學(xué)前沿交叉科學(xué)青島研究院粒子科學(xué)技術(shù)研究中心發(fā)揮了關(guān)鍵作用。該團(tuán)隊(duì)與其他合作伙伴攜手，利用“拉索”觀測(cè)數(shù)據(jù)，在天鵝座恒星形成區(qū)探測(cè)到了一個(gè)巨型超高能伽馬射線“泡泡”。通過(guò)深入分析，他們找到了能量超過(guò)1億億電子伏的宇宙線起源候選天體，這是人類歷史上首次確認(rèn)超級(jí)宇宙線源。
這一突破性成果于2024年2月26日在《科學(xué)通報(bào)》上以封面文章的形式發(fā)表，山東大學(xué)的博士研究生高川東是文章的通訊作者之一。該研究不僅解答了科學(xué)界長(zhǎng)期以來(lái)的一個(gè)謎團(tuán)，更為進(jìn)一步探索宇宙線的奧秘提供了寶貴線索。
宇宙線，這些來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子，攜帶著宇宙起源和天體演化的重要信息。然而，它們的起源一直是科學(xué)家們難以捉摸的謎題。為了解開(kāi)這一謎團(tuán)，我國(guó)建立了高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”，這是目前世界上最靈敏的超高能伽馬射線探測(cè)裝置，也是靈敏度最高的甚高能伽馬射線源巡天望遠(yuǎn)鏡。
山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)在“拉索”項(xiàng)目中發(fā)揮了重要作用，特別是在天鵝座天區(qū)的系統(tǒng)攻關(guān)中。他們通過(guò)積累和分析大量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該天區(qū)存在大量超過(guò)千萬(wàn)億電子伏的伽馬光子，并推測(cè)該天區(qū)可能是一個(gè)宇宙線源。經(jīng)過(guò)兩年的潛心研究和反復(fù)驗(yàn)證，他們終于確認(rèn)了這一發(fā)現(xiàn)。
在觀測(cè)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)面臨了諸多挑戰(zhàn)。天鵝座天區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在多個(gè)已知星體和大量星際彌散物質(zhì)，這使得測(cè)量伽馬射線源變得異常困難。為了克服這一難題，高川東開(kāi)發(fā)了面向復(fù)雜天區(qū)的信號(hào)分析方法，成功實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合測(cè)量，為確認(rèn)第一個(gè)超級(jí)宇宙線源提供了有力支持。
除了這一重大發(fā)現(xiàn)外，山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)還為“拉索”觀測(cè)站的建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。他們參與了水切倫科夫探測(cè)器陣列（WCDA）的建設(shè)和性能分析工作，為捕捉宇宙“最微弱的光”提供了“超級(jí)眼睛”。他們還承擔(dān)了多項(xiàng)任務(wù)，包括小尺寸光敏探頭研制、電磁粒子探測(cè)器標(biāo)定以及離線軟件框架系統(tǒng)Lodestar的開(kāi)發(fā)等，這些工作為高海拔宇宙線觀測(cè)站實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)的努力和貢獻(xiàn)得到了廣泛認(rèn)可。他們不僅榮獲了多項(xiàng)榮譽(yù)和獎(jiǎng)項(xiàng)，還在國(guó)際學(xué)術(shù)界樹(shù)立了良好的聲譽(yù)。未來(lái)，他們將繼續(xù)致力于宇宙線的探索和研究，為人類揭開(kāi)更多宇宙的秘密。
