探秘宇宙起源中国南海有望建首个深海中微子望远镜看看新闻Knews记者戴晶磊2021-

看看新闻Knews采访人员戴晶磊
2021-09-17 17:29
引力波和高能天体中微子的发现使得人类得以步入多信使天文学时代。而作为破译宇宙起源与演化最重要的“钥匙” ， “中微子”一直是国际关注的前沿课题，有关中微子的研究成果，在过去三十多年，已经四获“诺贝尔奖” 。
上海交通大学今天上午举行"海铃计划"新闻发布会，力争用10年时间，在中国南海3千米以下海域，建设首个深海中微子望远镜，主要用以研究宇宙射线起源等极端天体现象。这一"大科学装置"的研发建设，不仅将引领粒子物理、天体物理、地球物理、海洋地理等前沿交叉学科的研究，还将进一步完备我国多信使天文网络建设，向世界发出的来自中微子天文学的"中国声音" 。

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在上海交通大学的李政道研究所， "首航"凯旋归来的"海铃计划"探路者项目团队，正加紧分析科考数据。近日，这支平均年龄不过25岁的队伍刚刚奔赴南海海域，通过向3500米深海布放数套自研的实验仪器，采集了包括海水光学性质、洋流特征在内等一系列珍贵参数。而根据初步评估，他们勘测的这片海域，有望建成中国首个深海中微子望远镜。
中微子是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子，它质量极小、不带电，且几乎不与物质发生反应，因而可以近似光速悄无声息地穿透地球，被科学界称为"幽灵粒子" 。通过捕捉来自宇宙深处的高能中微子、研究其特性，人类可以更好地了解宇宙的起源与演化， "一锤定音"地解答高能宇宙射线起源等百年难题。

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从地中海到贝加尔湖，目前，世界多国都在布局高能中微子望远镜，国际上最知名的中微子望远镜冰立方(IceCube)就选择将探测器阵列建在2500米深的南极冰层中。冰立方(IceCube)于2010年建成，目前是世界最大的中微子探测器。2013年，冰立方首次探测到一个来自地外的弥散高能中微子流，叩开了高能中微子天文学的大门；然而，这个中微子流既没有集聚迹象，也没明确地指回任何已知的天体源，这说明地球附近的宇宙中并不存在强烈辐射高能中微子的天体源。若要有效地寻找高能中微子的天体源，仍需提升下一代中微子望远镜的探测灵敏度。当下，欧美都在积极地筹建性能大大优化的二代中微子望远镜，预期在2030年前后建成；届时中微子天文学领域或实现重大突破。
“它观测的区域不是静止不变地看一个天区，它会扫过整个附近的宇宙，所以它具有全灵敏度的巡天能力” ， "海铃计划"首席科学家兼技术总师、李政道学者徐东莲告诉看看新闻KNEWS采访人员， "海铃计划" ，从体量到选址上，都相当具备国际竞争力， “南海比较靠近赤道，随着地球的自转，这个中微子望远镜监控的区域，对于全天都有探测灵敏度。

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而为了在三千米以下深海，成功架设起这台立方公里级"庞然大物" ， "海铃计划"集合了上海交大物理、天文、海洋工程、材料等学科的前沿研究优势和雄厚的工程能力，以及来自北大、清华、中科大、自然资源部第二海洋研究所等机构在内的科学家及工程技术人员，围绕"光电探测器研发"、"望远镜布放系统"等，开展技术攻坚。

探秘宇宙起源 中国南海有望建首个深海中微子望远镜

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