作者:徐徐 来源:中国科学报 发布时间:2015/6/2 8:51:25
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日本欲扩大美国犹他宇宙射线观测阵列

物理学家将使TA的粒子探测器数量增加近一倍。

图片来源:John Matthews

每隔一段时间,来自外太空的亚原子粒子——宇宙射线便会撞击大气层,而其携带的能量是人造粒子加速器迄今所实现能量的1000万倍。物理学家并不知晓这种令人难以置信的高能粒子来自何方,但得益于其中一项全球最大宇宙射线实验的拓展,他们正在接近答案。

日本欲耗资370万美元,将目前包括507个粒子探测器、分布在700平方公里美国犹他州沙漠的望远镜阵列(TA)面积扩大至现在的近4倍。这些探测器能感知大批粒子的突然来袭,即物理学家所谓的射线撞击大气层时触发的“广延空气簇射”。

东京工业大学物理学家、TA组成员Yoshiki Tsunesada介绍说,物理学家将部署400个间隔更为松散的探测器,从而将TA的面积扩展到约2500平方公里,相当于纽约市的两倍。依据空气簇射的大小和方向,物理学家将能推断出初始射线的能量和方向。研究人员希望在2017年完成拓展工作。日本为耗资2500万美元的现有阵列支付了三分之二的花费。

此次拓展工作将帮助研究人员确定最高能量射线的起源。同时,还将使TA同其竞争者——位于阿根廷的皮耶奥格观测站在面积上相仿。后者拥有1600个粒子探测器,分布在3000平方公里的范围内。2007年,奥格协作组报告称,最高能量的宇宙射线似乎来自某些星系炽热的核心处。不过,随着奥格继续收集更多数据,这种关联并未站住脚。奥格从2005年开始采集数据,而TA始于2008年。

多年来,两个团队在一些关键结果上一直持不同意见。例如,TA物理学家认为,就像大多数物理学家所预测的,最高能量的射线是质子,而奥格的物理学家表示,它们可能包括更重的原子核。(徐徐)

《中国科学报》 (2015-06-02 第3版 国际)
 
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