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最大伽马射线望远镜或落户纳米比亚—新闻—科学网

2013-10-10

最大伽马射线望远镜或落户纳米比亚
旨在研究宇宙射线起源及暗物质属性

CTA将从南北两个半球对伽马射线展开观测。图片来源:Wikimedia
本报讯 纳米比亚南部一片灌木茂密的地区已经被挑选出来作为建造全球最大伽马射线望远镜主要部分的最佳候选地址。科学家在日前于波兰华沙召开的会议上将纳米比亚列为切伦科夫望远镜阵列(CTA)南方阵列的5个选址中最棒的一个。CTA将由分别位于赤道两侧的两个天文台构成。与此同时,剩下的4个获得相同评级的选址将角逐CTA的北方阵列。
宇宙伽马射线被认为是由剧烈的天体物理学事件(例如超新星)产生的。在地球上并不能直接观察到伽马射线,这是因为它们会被大气层所阻挡,但切伦科夫望远镜却能够通过探测这种射线与上层大气中的原子碰撞后产生的闪光而发现它们。
预计斥资2.7亿美元并于2019年开始运行的CTA将比当前的切伦科夫设备强大10倍。它将主要致力于解决两个谜题:宇宙射线的起源,以及被物理学家相信构成了整个宇宙85%物质的暗物质的属性。这一由120架望远镜构成的项目包含两个部分:由分布在10平方公里的100台设备组成的南方阵列,以及散布在1平方公里的20台设备构成的北方阵列。目前有6个国家投标竞争建造CTA,其中美国、墨西哥和西班牙竞争北方选址,而阿根廷、智利和纳米比亚则为南方阵列展开角逐。
在华沙会议上,代表CTA联盟27个国家的科学家们对9个候选地址进行了分析和排名。他们考虑了各种各样的因素,包括天气、磁场和可用性数据等。美国选址投标团队成员之一、加利福尼亚大学洛杉矶分校天体物理学家Rene Ong表示,这样做的目的便是“基于科学潜能和风险或开支,对这些选址进行量化”。
对于南方天文台而言,纳米比亚的阿尔选址得到了最高分。它位于纳米比亚南部,吕德里茨市以西120公里,坐落于一个私人农场中,海拔1600米。目前纳米比亚已经坐拥全球最大的切伦科夫望远镜阵列,即高能立体系统(H.E.S.S.)。
来自智利的一个站点以及H.E.S.S.站点位列第二。而阿根廷的两个站点(El Leoncito和San Antonio de los Cobres)则分列第三和第四位。
对于北方阵列来说,西班牙的泰德站点在会议中领跑。但所有的4个候选站点,包括美国亚利桑那州的两个站点,以及墨西哥的圣佩德罗马蒂尔天文台最终都获得了相同的分数。
但墨西哥的候选站点很有可能被淘汰。温度数据显示,对于CTA设备而言,该站点的某些夜晚可能过于寒冷,科学家如今正在评估这些设备是否能够经得起寒冷的考验。
华沙会议并非是这一问题的最终定论。这一排名将被提交给一个由15个国家资助的委员会,并最终确定在何处选址。最后的决定预计将在12月月底出炉,而最后的项目审批预计将于2014年底完成。首次科学探测将于2017年开始,至于CTA的全面运行很可能要在这之后的两年内完成。
据报道,2012 年7月26日,H.E.S.S.在纳米比亚开始运转,该望远镜系统能够观测宇宙中极端事件发出的高能伽马射线,是目前世界上最大的切伦科夫望远镜,具有28米直径的碟形天线阵列。科学家认为宇宙中的高能伽马射线来自于天然的粒子加速器,比如超大质量的黑洞、脉冲星、超新星、双星系统甚至是宇宙大爆炸的遗留。宇宙中充满了各种自然加速粒子的天体,可以推动一些带电粒子比如电子和离子以某种形式向宇宙空间中辐射,其机制超出了人类的想象。由于高能伽马射线是宇宙加速粒子加速进程的次级光子,因此科学家可以通过伽马射线望远镜来研究这些高能辐射源的来源。(赵熙熙)
《中国科学报》 (2013-10-09 第2版 国际)
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来自:蜂360  > 科学探索
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