天文学:四块巨大的镜子在拉帕尔马岛上寻找什么

天文学:四块巨大的镜子在拉帕尔马岛上寻找什么


加那利拉帕尔马岛上的许多游客已经注意到它们:四面巨大的镜子,由无数面组成,可以看到天空。未来,他们将在穆查乔斯山顶海拔2200米的山脊上共同寻找来自遥远星系的高能伽马辐射。本周,这个名为“LST子阵列”的设施在政界和科学界的嘉宾中正式落成。

马克斯·普朗克物理研究所的 Masahiro Teshima 表示:“LST 子阵列的完成是超过 15 年国际合作和技术创新的顶峰。” “这些望远镜将使我们能够探索宇宙中一些最极端的环境,包括超大质量黑洞、中子星、宇宙射线的起源和暗物质的本质。”

误报揭示了来自太空的辐射

1967 年,一次偶然的发现——或者更准确地说,一次虚惊——让科学家们发现了宇宙伽马射线。美国军方使用了几颗卫星来搜寻大气中被禁止的核试验的痕迹,这些痕迹将通过伽马射线来揭示。 1967 年 7 月 2 日,其中两颗卫星探测到了强大的伽马爆发。但数据与原子弹不符:事实证明,辐射不是来自大气层,而是来自外太空。

宇宙伽马射线很难从地面观测到。因为当伽马辐射撞击大气中的分子时,会在50公里的高度引发数百万个带电粒子的巨大阵雨。这些电子和正电子继续以光速几乎不受限制地穿过地球大气层。这会导致一个奇怪的现象。

追寻光学“音爆”的踪迹

光速在真空中约为每秒 30 万公里,但在空气中速度稍慢,在海平面约为每秒 90 公里。电子和正电子以比光速更高的速度穿过大气层。这会产生一种光学“音爆”,一种微弱的蓝色光芒,以其发现者帕维尔·切伦科夫(Pavel Cherenkov)的名字命名。天文学家试图用大镜子捕捉切伦科夫光。

通过多台望远镜从不同角度进行观察,研究人员可以准确确定原始伽马射线的能量及其来自的方向。这使得科学家能够找出辐射来自哪些物体以及它是如何产生的。拉帕尔马岛的四台伽马望远镜每台高 23 米,由 198 个相同的六边形镜面组成。

来自八十亿光年之外的信号

作为对新建设概念的测试,第一座望远镜于 2018 年投入运行,并立即证明非常成功。该仪器通过探测来自 80 亿光年外星系的伽马辐射创下了新记录。但现在在拉帕尔马落成的设施并不孤单。它是切伦科夫望远镜阵列观测站 CTAO 的第一部分,该观测站计划到 2030 年扩建为世界上最大、最灵敏的地面高能伽马辐射观测站,共有 64 台望远镜。

为了能够观测整个天空,CTAO除了位于智利阿塔卡马沙漠的拉帕尔马岛外,还有第二个地点。从那里,研究人员还可以看到银河系中心,那里有特别多的中子星和发出伽马射线的黑洞。

© dpa-infocom, dpa:261016-930-847421/1

这是直接来自德新社新闻频道的消息。



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