近日,科技日报社揭晓了2024年国内十大科技新闻,其中一项令人瞩目的科学发现吸引了广泛关注——“拉索”成功确认了首个超级宇宙线源。这一重大成果不仅标志着人类在探索宇宙线起源的道路上迈出了重要一步,也彰显了我国在高能物理研究领域的卓越实力。
在“拉索”这一国际合作项目中,山东大学前沿交叉科学青岛研究院粒子科学技术研究中心发挥了关键作用。该团队与其他合作伙伴携手,利用“拉索”观测数据,在天鹅座恒星形成区探测到了一个巨型超高能伽马射线“泡泡”。通过深入分析,他们找到了能量超过1亿亿电子伏的宇宙线起源候选天体,这是人类历史上首次确认超级宇宙线源。
这一突破性成果于2024年2月26日在《科学通报》上以封面文章的形式发表,山东大学的博士研究生高川东是文章的通讯作者之一。该研究不仅解答了科学界长期以来的一个谜团,更为进一步探索宇宙线的奥秘提供了宝贵线索。
宇宙线,这些来自宇宙空间的高能带电粒子,携带着宇宙起源和天体演化的重要信息。然而,它们的起源一直是科学家们难以捉摸的谜题。为了解开这一谜团,我国建立了高海拔宇宙线观测站“拉索”,这是目前世界上最灵敏的超高能伽马射线探测装置,也是灵敏度最高的甚高能伽马射线源巡天望远镜。
山东大学团队在“拉索”项目中发挥了重要作用,特别是在天鹅座天区的系统攻关中。他们通过积累和分析大量数据,发现该天区存在大量超过千万亿电子伏的伽马光子,并推测该天区可能是一个宇宙线源。经过两年的潜心研究和反复验证,他们终于确认了这一发现。
在观测过程中,团队面临了诸多挑战。天鹅座天区结构复杂,存在多个已知星体和大量星际弥散物质,这使得测量伽马射线源变得异常困难。为了克服这一难题,高川东开发了面向复杂天区的信号分析方法,成功实现了联合测量,为确认第一个超级宇宙线源提供了有力支持。
除了这一重大发现外,山东大学团队还为“拉索”观测站的建设作出了重要贡献。他们参与了水切伦科夫探测器阵列(WCDA)的建设和性能分析工作,为捕捉宇宙“最微弱的光”提供了“超级眼睛”。他们还承担了多项任务,包括小尺寸光敏探头研制、电磁粒子探测器标定以及离线软件框架系统Lodestar的开发等,这些工作为高海拔宇宙线观测站实现工程目标奠定了坚实基础。
山东大学团队的努力和贡献得到了广泛认可。他们不仅荣获了多项荣誉和奖项,还在国际学术界树立了良好的声誉。未来,他们将继续致力于宇宙线的探索和研究,为人类揭开更多宇宙的秘密。