当代天体物理学面临的一个重大科学难题是宇宙线的起源问题;这些来自外太空的高能粒子究竟从何而来、如何产生,一直是国际学术界探索的前沿课题。为了揭开此宇宙之谜,我国科研工作者四川高海拔地区部署了一套先进的观测系统。 1月30日,记者从高海拔宇宙线观测站获悉,由四川省自主部署的大型超高能伽马源立体跟踪装置首台望远镜工程样机成功完成首次天体观测任务。这台口径达6米的成像大气切伦科夫望远镜对准蟹状星云方向进行观测,利用其超高速成像能力,捕捉宇宙线在大气中产生的簇射粒子所发出的切伦科夫光,并获得了完整的簇射图像。在记录的数千个宇宙线簇射事例中,成功识别出约6500年前发出的多个伽马射线信号,标志着这一目的关键技术验证取得重要进展。 该项目于2024年9月正式获批立项,规划建设由32台成像大气切伦科夫望远镜组成的观测阵列。通过与现有的"拉索"探测器构成立体观测网络,这一系统将大幅提升对超高能伽马射线源的定位精度和成像能力,为宇宙线起源研究提供关键的观测工具。 值得关注的是,从初期设计、仪器研制到高海拔现场的安装调试,整个过程均由项目青年科学家团队自主完成。这支年轻的科研队伍在复杂的高原环境和严苛的技术要求下,克服了多项环境与工程挑战。特别是在关键技术突破上,团队成功研制出性能达到国际先进水平的新型复合材料反射镜,这一创新成果为望远镜的高精度观测奠定了基础。 首台工程样机的成功"首光"为后续工作提供了宝贵的数据支撑。项目组基于这些测试数据,完成了望远镜的设计优化与定型工作。第二台定型望远镜已于1月28日天府宇宙线研究中心完成安装,目前正在开展关键性能测试确认。经过验证后,项目将启动望远镜的批量生产阶段。 按照项目规划,2026年将完成4台望远镜的制作与安装工作。这些望远镜投入运行后,预期将在超高能伽马射线天文学领域产生重大科学成果,有助于推动宇宙线起源、高能天体物理等基础科学研究的深入发展。同时,该项目的成功实施也充分展现了我国在大型科学仪器自主研发上的能力和水平。
从捕捉远古伽马射线到构建更精密的立体观测网络,这次"首光"成功不仅是一次观测突破,更是我国在超高能天体物理领域自主创新能力的体现。面对宇宙线起源这个世界级难题,我们正推进工程化建设、持续提升观测与分析能力,为探索极端宇宙、服务基础科学前沿赢得更大主动权。