探索宇宙起源、天体演化！看四川这一大科学装置如何捕捉宇宙“信使”
红星新闻2024-03-08 17:22
数千年来，浩瀚的宇宙吸引着人类不断观测和猜想。我们对宇宙的探索从未停止，通过不同的方式，试图揭开它的神秘面纱。在四川稻城有一群科学家，他们仰望星空，希望通过观察一种叫“宇宙线”的天外来客，更好地认识宇宙。
3月7日下午，由中国科学院成都分院和四川天府新区管委会共同主办的兴隆湖科学大讲堂第五期开讲。由中国科学院院士，中国科学院高能物理研究所研究员，“拉索”首席科学家、运行总负责人，天府宇宙线研究中心主任曹臻主讲，揭秘科学家们如何在世界屋脊上捕捉宇宙“信使”。
▲兴隆湖科学大讲堂
“拉索”再获重大发现——认证第一个超级宇宙线加速源
在我们肉眼看不见的宇宙深处，无数粒子正以接近光的速度飞驰，穿过浩渺宇宙，时时刻刻造访着地球。这些产生于宇宙深处的高能“子弹”，就是宇宙线。
宇宙线是什么？曹臻在科学大讲堂中介绍，“宇宙线是高能带电粒子，主要成分为质子。”宇宙线也被称作传递宇宙大事件的“信使”，携带着宇宙起源、天体演化等宝贵信息。为了捕捉这些“信使”，科学家们在位于四川省稻城县海拔4410米的海子山建造了一座国家重大科技基础设施——高海拔宇宙线观测站（“拉索”LHAASO）。
事实上，中国的宇宙线实验研究先后历经了三个阶段。曹臻介绍，上世纪50年代，中国第一个高山宇宙线实验室在云南东川海拔3200米的高山建成；“八五”期间，在海拔4300米的西藏羊八井启动了中日合作ASγ实验，“十五”期间，启动了中意ARGO-YBJ实验；2015年12月，高海拔宇宙线观测站获得立项批复，去年正式通过国家验收。
▲高海拔宇宙线观测站
今年2月26日，“拉索”再获重大发现！“我们在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能伽马射线泡状结构，是历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏的宇宙线的起源天体。”曹臻表示，这是迄今为止人们能够认证的第一个超级宇宙线加速源，随着观测时间增加，“拉索”可能将探测到更多的千万亿电子伏乃至更高能量宇宙线的加速源，有望探索银河系宇宙线起源之谜。
红星新闻记者了解到，为了更好支撑“拉索”运行，去年，天府宇宙线研究中心正式入驻中国科学院成都分院科学城园区内。研究中心依托重大科技基础设施“拉索”建设，分设宇宙线研究室、探测技术研究室、高海拔观测及验证实验室，凝聚相关领域的顶尖队伍，深度开展“拉索”的物理研究。
曹臻：未来可能将人工智能技术运用到“拉索”的观测中
3月5日下午，习近平总书记在参加十四届全国人大二次会议江苏代表团审议时强调，要牢牢把握高质量发展这个首要任务，因地制宜发展新质生产力。
大科学装置对于获取原创成果、抢占科技竞争制高点意义重大。那么，如“拉索”一般的大科学装置如何赋能新质生产力的发展？
“大科学装置分为两类，一类是针对光源、闪电等设置的探测性装置，这种通用型装置就可以直接服务于经济建设。”曹臻在接受记者采访时表示，另一类是以纯粹科学研究为主导的专业型大科学装置，这类大科学装置无法直接服务于经济建设，但意义重大。“例如‘拉索’使用的微观探测技术在自动驾驶技术中有广泛前景。”这也说明了，大科学装置是推动科技创新、突破关键核心技术的利器，同时，也可以和产业相结合，为产业服务。
▲曹臻
新质生产力也能够进一步推动大科学装置的发展。“人工智能对探测天文现象有很大的帮助，不仅可以提升观测效率，还能提升测量精度。未来，我们可能会将人工智能技术运用到‘拉索’的观测中。”曹臻说。
教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。今年政府工作报告提出，要深入实施科教兴国战略，强化高质量发展的基础支撑。在曹臻看来，目前宇宙线研究领域的科研人才还很稀缺，“目前我们正在通过各种渠道，吸引国内外优秀的专家和人才，让我们的队伍更加壮大。”
“创造都来自人，因此科教兴国战略至关重要，对于四川而言，要充分利用好像‘拉索’一样的平台，加大对人才引进的投入，吸引全世界的人才来此工作，真正实现大科学装置的价值。”曹臻表示，“通过‘拉索’这类大科学装置提供真实的科研环境、场景，四川可以凝聚更多的人才，让年轻人有机会接触到最前沿的科学成果、掌握世界一流的观测资料，让年轻学者能够有机会深入探索行业最隐秘部分的数据，写更高水平的文章。所以我也期待他们能够很快冒尖、成长起来。”
红星新闻记者 吕佳羽
编辑 李钰仪
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