特写:她捉到宇宙中最高能量的光子

  特写:她捉到宇宙中最高能量的光子

特写:她捉到宇宙中最高能量的光子

黄晶在西藏羊八井安装宇宙线探测装备。中科院高能物理研讨所供图

  爱问为什么网:北京10月30日电(记者喻菲)公元1054年,北宋天象官目击了宇宙中最震动的气候:一颗超新星爆发。近一千年后的2019年,中日科学家从这场宇宙级焰火的遗迹——蟹状星云中探测到迄今能量最高的光子。这一发现被《物理谈论快报》作为高亮点文章发表。

  扎着马尾辫,容貌奇丽的中日合作西藏羊八井ASgamma试验中方负责人黄晶引见,这一进展标志着超高能伽马射线天文观测进入到100TeV(1TeV=1万亿电子伏特),打开观测宇宙的新窗口。

  宇宙中除了星辰,还躲藏着一个微弱的秘密。无数神秘的粒子正以亲近光的速度飞驰,这些神秘的粒子就是宇宙线。

  宇宙线给人们带来了太阳系以外唯一的物资样本,携带着其产生地“源”天体及其通过的空间环境,乃至天体蜕变及宇宙早期的奥秘,是人类摸索宇宙的主要途径。

  在宇宙线发现后的100年间,与之相干的研讨获得了5次诺贝尔奖,但人类还不清楚高能宇宙线的首要来源。什么样的物理过程把这些粒子加速到如此之高的能量?在从其出处地传播到地球这一漫长而遥远的旅途中经验了什么?它们在宇宙蜕变各个阶段起什么作用?

  黄晶记得童年时期的夏夜,她在福建老家院中乘凉,一位读过大学的邻居摇着一把画满星座的折扇给大家讲故事。满天繁星让她对宇宙心驰憧憬。

  1993年黄晶大学毕业去日本东京大学宇宙线研讨所深造。当时日本粒子物理学界正在不断产生诺贝尔奖获得者。她的教师是中日合作羊八井试验的日方创始人。在日本读研期间,黄晶曾经追随教师到西藏羊八井展开观测。

  她说:“宇宙线探测与国家势力的发展有很大关系,咱们都能亲身感受到。”上世纪八九十年月中日合作的试验中,中方既无经费也无技巧,只建设了安放数据采集体系的土坯房。一向到2000年左右,中国的经费才逐步增添。

  2008年黄晶回国,到中国科学院高能物理所创立亲自的试验室。当时只要三间空荡荡的屋子,差点快要在地上做试验了。她带着学生找来放弃的桌椅搭建起试验室。探测器组装完结后无法测试,她的学生用自行车驮着仪器在高能物理所里转,好不轻易借了一间试验室,使用周末测试装备。

  2012年,黄晶开端担任中日合作羊八井ASgamma试验的中方负责人。

特写:她捉到宇宙中最高能量的光子

黄晶在调试宇宙线探测器。中科院高能物理研讨所供图

  为了探寻宇宙线的答案,黄晶曾在西藏遇到性命危急。

  有一次,黄晶带领学生在羊八井观测站安装试验设施,遇上沙尘暴,人几乎要被风吹跑了。他们或趴着或跪着在狂风中把装备安装好。

  还有一次,黄晶在羊八井发烧快到40度,且有很强的高原反响。当地仅有一个简陋的卫生所,因为是假期,只要一位男医生值班,没有会输液的护士。要是不马上输液,黄晶有性命危急。曾为照顾妈妈学过输液的黄晶请医生找来器具并按住亲自的胳膊,,当她给亲自扎针头时,感到到男医生的手在发抖。黄晶脱离危急后医生感叹道,从未见过这么的女人。

  羊八井ASgamma试验虽然前提简陋,却取得了丰硕的效果。2014年,中日双方共同出资完结试验巨大升级改革,成为当前20TeV以上能区国际最敏捷的伽马天文望远镜。

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西藏羊八井宇宙线国际观测站。中科院高能物理研讨所供图

  羊八井ASgamma试验最新效果引起国际学界关注。此前,众多天下上颇具影响力的科学家都认为不可能有超过100TeV的伽马射线。

  “但是咱们计算应该是存在的,咱们保持去做观测试验。”黄晶说,“这次的新发现打开了100TeV以上观测伽马射线的新窗口。能取得这么的进展,是因为咱们开垦出了创新型的探测器,大大先进了敏捷度。虽然国际上有十多家宇宙线试验组,但是咱们向来没有在试验方法上跟风,咱们靠的是观测技巧的创新。”

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  黄晶引见西藏羊八井试验的新发现。中科院高能物理研讨所供图

  黄晶说,宇宙线试验从设计、研制、验证、履行到最终出效果,是一个漫长的过程。面临浩瀚的宇宙,她一生最多只能做好三个试验,每一个须要保持二三十年。

本报谈论:

  “我第一个试验是跟着日本教师做的,第二个在羊八井,第三个就是在四川稻城正在建设的高海拔宇宙线观测站。咱们要埋头苦干,不断创新,更要持之以恒。”她说。

  “咱们国家经济发展了几十年,要是没有国家强大,就不会有钱来研发探测器,就不会有咱们亲自的核心技巧。中国如今有钱了,但是技巧和阅历还须要长期积聚。”黄晶说,“宇宙线发现一百多年了,发源之谜还没有答案,很有可能是中国人解答这个世纪之谜。”

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