上海交大领衔“海铃计划”深海望远镜探测来自宇宙深处的信号，南海4*4公里观测阵列走出第一步宇宙的起源

文章图片

文章图片
宇宙的起源，宇宙中更遥远的天体发生着什么样的变化，这些信息也许储存在构成宇宙的基本单元之一中微子里。上海交通大学牵头的“海铃计划”正是通过对中微子的研究来研究高能物理世界的重大项目，也是首个中国主导的深海中微子望远镜， 2030年左右建成后参与国际合作。
“海铃计划”的中微子观测项目将于2030年前完工，建成后将构成约4*4公里的观测格点阵列，监测水体超过100万个北京水立方， 1000个西湖。这一深海望远镜项目在南海随着地球自转可以监测到更广阔的天区，为多信使的天文学研究增加新的支持。在中微子研究进展之后，还能进一步对地球内部进行断层扫描，了解地球内部的奥秘。
日前，这一计划取得重要进展“海铃计划”探路者项目团队已经完成各项预定海试任务并安全抵沪。
本航次由上海交通大学李政道学者徐东莲担任首席科学家，海洋工程学者田新亮担任领队，这个平均年龄只有25岁的团队共有来自上海交通大学、北京大学、清华大学、中国科学技术大学、自然资源部第二海洋研究所等机构的三十余位科研人员与技术人员共同参与。本次科考为“海铃计划”的后续推进奠定了坚实的基础。
【上海交大领衔“海铃计划”深海望远镜探测来自宇宙深处的信号，南海4*4公里观测阵列走出第一步】“海铃计划”旨在探索建设中国首个深海中微子望远镜，通过捕捉高能天体中微子来探索极端宇宙，构建我国完备的多信使天文网，推动粒子物理、天体物理、地球物理、海洋地理、海洋生物等前沿交叉研究，具备孕育多项原创科学发现的重大潜力，并且“在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点”的号召。

文章图片

文章图片
极小粒子包含极大奥秘中微子天文学方兴未艾。中微子是构成宇宙的基本单元之一，也是宇宙中数量最多的粒子，几乎每时每刻都在产生。它不带电且与物质相互作用极弱，如幽灵一般，极难被捕捉，但是它穿透力极强，可轻松逃逸极端、致密的天体环境。
宇宙大爆炸、超新星爆发、双中子星并合、黑洞爆发等极端的天体物理过程中都会产生中微子；如果暗物质是基本粒子，也可能通过相互湮灭或自发衰变产生中微子。由于其幽灵般的特性，中微子携带着其中剧烈的物理过程信息，是研究极端宇宙的理想信使。

文章图片

文章图片
早在1912年，物理学家就发现地球大气持续地经受太空高能离子（又名“宇宙射线”）的轰击，并催生大量能到达地面的次级辐射，或与地球的生命起源演化息息相关。
但是由于宇宙射线在星际传播过程中，受磁场作用发生方向偏转，其源头至今是谜。由宇宙射线反应而产生的中微子一旦被探测到，就能追根溯源，因此可通过探测高能天体中微子源来一锤定音地解答宇宙射线起源的百年谜题。
中微子在1930年首次被理论预言，但直到1956年才被实验观测到。科学家对其性质的研究已多次刷新我们对基本物理规律的认知，并因此四次获得诺贝尔奖。