| 中科院高能物理研究所研究員曹臻： |
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| 探索天外飛來(lái)的超高能光子 |
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問(wèn)：“高海拔宇宙線觀測(cè)站（LHAASO）”觀測(cè)到迄今最高能量光子，這種超高能光子是從哪里來(lái)的？
曹臻：我們發(fā)表在《自然》雜志上的文章實(shí)際上報(bào)道了我們看到的12個(gè)方向上的源，我們判斷它基本上均勻地分布在銀河系范圍之內(nèi)，也就是說(shuō)在銀河系里幾乎每個(gè)地方都可能同等概率地出現(xiàn)一些超高能的光子源，所以我們認(rèn)為，超高能光子在銀河系中到處都有。但這些光子中，能量最高的那個(gè)光子來(lái)自于天鵝座這個(gè)方向。
問(wèn)：這項(xiàng)成果對(duì)于宇宙線天文學(xué)研究來(lái)說(shuō)有什么樣的意義？
曹臻：這是一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的結(jié)果，使得我們第一次把超高能宇宙線的源定位到0.3度的空間范圍之內(nèi)。但是對(duì)于天文學(xué)來(lái)說(shuō)，0.3度仍然是非常大的區(qū)域，所以未來(lái)我們還需要通過(guò)多波段的分析和研究，進(jìn)一步聚焦點(diǎn)源，真正找到宇宙線起源的位置。
這次的成果主要是在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)12個(gè)超高能宇宙線加速器，下一步工作就是要更加深入地把宇宙線起源的原因研究清楚，這就需要LHAASO保持非常穩(wěn)定、長(zhǎng)期的運(yùn)行，現(xiàn)在探測(cè)器已經(jīng)全部建好且運(yùn)行得非常穩(wěn)定。
問(wèn)：LHAASO現(xiàn)在已經(jīng)建成運(yùn)行了，它的運(yùn)行狀態(tài)如何？后續(xù)有沒(méi)有可能發(fā)布一些新的成果？
曹臻：首先，LHAASO的設(shè)計(jì)是非常靈敏的，其靈敏度達(dá)到0.01個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燭光光度強(qiáng)度的源都可以被發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在我們僅僅是看到12個(gè)非常明亮的超高能宇宙線加速器，未來(lái)幾年，我們要把數(shù)據(jù)積累起來(lái)，將那些非常弱的源也找出來(lái)，這是一個(gè)非常巨大的發(fā)現(xiàn)空間。
在新發(fā)現(xiàn)的這些源當(dāng)中，我們會(huì)找到更多宇宙線的源的候選體，這就意味著要對(duì)這些候選體做非常深入的物理研究——此時(shí)不僅要研究LHAASO的數(shù)據(jù)，還要開(kāi)展所謂多波段研究，甚至是多信使研究。
多波段研究是指我們要將其他電磁波觀測(cè)的不同頻段，比如X光、可見(jiàn)光或者500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）提供的微波觀測(cè)數(shù)據(jù)匯總在一起，這樣就可以進(jìn)行非常深入的研究，把它的原理搞清楚。在多信使研究方面，我們現(xiàn)在已經(jīng)與國(guó)際上所有的中微子探測(cè)器簽署了合作研究協(xié)議，因此將來(lái)不但要用光子的信號(hào)，還要用中微子的信號(hào)，再加上我們自己對(duì)帶電粒子宇宙線的測(cè)量，把所有信息加在一起，真正逼近宇宙線起源問(wèn)題。■
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2022年2月刊 封面)