【特別關(guān)注】線纜列陣 靜聽(tīng)寰宇——“海玲計(jì)劃”布局南海3500米海底，捕捉宇宙幽靈“中微子”
來(lái)源： 作者： 時(shí)間：2023-10-23
數(shù)百年來(lái)，科學(xué)家一直通過(guò)用望遠(yuǎn)鏡捕捉宇宙光子的方式進(jìn)行天文觀測(cè)?，F(xiàn)在，因?yàn)橹形⒆涌奢p松逃逸極端、致密的宇宙和天體環(huán)境而不改變方向，科學(xué)家們可以選擇有著幽靈般極強(qiáng)穿透力的中微子來(lái)探究宇宙之謎。在10月10日舉行的上海交通大學(xué)南海中微子望遠(yuǎn)鏡“海鈴計(jì)劃”成果新聞發(fā)布會(huì)上，李政道研究所正式發(fā)布“海鈴計(jì)劃”藍(lán)圖。項(xiàng)目將通過(guò)捕捉高能（亞TeV到PeV量級(jí)）天體中微子來(lái)探索極端宇宙，為我國(guó)填補(bǔ)該領(lǐng)域的空白，加速構(gòu)建我國(guó)完備的多信使天文網(wǎng)。據(jù)了解，“海鈴”探測(cè)器陣列呈潘路斯（Penrose）密鋪幾何，將由1200根垂直線纜組成，每根線纜長(zhǎng)約700米，線纜間距70米-100米，像海藻一樣垂直“生長(zhǎng)”在海床上。每條線纜上約有20個(gè)光學(xué)模塊，共計(jì)搭載約2.4萬(wàn)個(gè)高分辨率光學(xué)探測(cè)球。線纜位于海洋下方約3500米深處，整個(gè)陣列直徑約4公里，總占地約12平方公里，可監(jiān)測(cè)高能中微子反應(yīng)的海水體積約7.5立方公里，設(shè)計(jì)壽命為20年。在景益鵬看來(lái)，通過(guò)“幽靈信使”不僅可以解開(kāi)太空中宇宙射線起源的世紀(jì)之謎，還能檢驗(yàn)時(shí)空對(duì)稱(chēng)性、尋找量子引力并間接尋找暗物質(zhì)。“我們想象一下，在3.5公里深的海底要建造一個(gè)望遠(yuǎn)鏡，它可以朝下看，是反直覺(jué)的。”中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授盧征天在藍(lán)圖發(fā)布會(huì)上這樣形容，“它看的是穿過(guò)整個(gè)地球的中微子，它們來(lái)自遙遠(yuǎn)的星系，可能是上億年前甚至上幾十億年前產(chǎn)生的中微子。這是一個(gè)多么大膽、多么富有想象力的計(jì)劃?！?/span>“陣列在洋流的作用下有微微跳舞的感覺(jué)，中微子信號(hào)一來(lái)，如果我們用浪漫的心態(tài)去觀測(cè)圖像的話(huà)，它就像信號(hào)撥過(guò)鈴鐺的陣列，給我們帶來(lái)遙遠(yuǎn)宇宙深處的訊息，因此命名為‘海鈴計(jì)劃’。”項(xiàng)目首席科學(xué)家、李政道學(xué)者徐東蓮曾在采訪中這樣描述。據(jù)項(xiàng)目首席科學(xué)家、李政道學(xué)者徐東蓮介紹，“海鈴”望遠(yuǎn)鏡將以整個(gè)地球?yàn)槠帘误w，接收從地球?qū)γ娲┩付鴣?lái)的中微子，“因位于赤道附近，‘海鈴’望遠(yuǎn)鏡可通過(guò)地球自轉(zhuǎn)探測(cè)360度全天域中微子，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向中微子的無(wú)死角觀測(cè)，與南極‘冰立方’以及北半球其他中微子望遠(yuǎn)鏡形成互補(bǔ)。”“海鈴計(jì)劃”一期項(xiàng)目已于2022年底啟動(dòng)，擬在選定海域建設(shè)10根望遠(yuǎn)鏡串列，并通過(guò)長(zhǎng)距離海纜連接南海某島基地，預(yù)計(jì)于2026年建成世界首個(gè)近赤道小型中微子望遠(yuǎn)鏡，開(kāi)展對(duì)銀河系內(nèi)外的天體源搜索，并完成建設(shè)大陣列的全鏈技術(shù)驗(yàn)證。“海鈴”計(jì)劃的終極大陣列有望超越升級(jí)后的二代冰立方，預(yù)期在2030年前后成為國(guó)際上最先進(jìn)的中微子望遠(yuǎn)鏡。
來(lái)源 | 上纜所傳媒
引用 | 上觀新聞、澎湃新聞、科技日?qǐng)?bào)
文字 | 房久仙
編輯 | 常 佳
審核 | 何曉芳
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