四川自主建设超高能伽马源观测装置首台望远镜实现“首光”捕获6500年前信号

1月30日,位于四川稻城海子山的高海拔宇宙线观测站迎来重要进展——我国自主部署的LACT首台望远镜工程样机成功实现对天观测。这台口径6米的成像大气切伦科夫望远镜在调试当晚即取得关键结果:在记录的数万例宇宙线簇射事件中,团队精准识别出来自蟹状星云方向的远古伽马射线信号,为研究宇宙线起源这个长期难题提供了新的观测依据。宇宙线是来自外太空的高能粒子流,其产生机制与传播过程长期缺乏清晰解释。传统单一探测器受观测维度限制,难以同时准确重建粒子能量与入射方向。2024年9月立项的LACT项目提出建设由32台望远镜组成的阵列系统,并与地面粒子探测器“拉索”协同,构建天地联合的立体观测网络,将伽马射线源的定位精度提升一个数量级。项目团队在研发中完成多项技术攻关。新型复合材料反射镜研制使镜面精度达到国际先进水平,大幅提升光信号收集效率;自主设计的电子学系统使相机具备每秒百万帧的高速成像能力,可更完整记录粒子簇射的瞬态过程。这些核心技术实现自主可控,为后续设备批量化奠定基础。值得关注的是,从光学设计到高海拔环境适应性改造,工作主要由平均年龄35岁的青年科研团队完成。在海拔4410米的稻城站点,研究人员在严苛气候条件下推进建设,用4个月完成首台设备安装与调试。基于工程样机的实测数据,项目组随即优化方案;第二台定型望远镜已于1月28日在四川天府宇宙线研究中心完成安装,即将开展系统化性能验证。据项目负责人介绍,首批4台望远镜预计于2026年投入运行。届时形成的初级观测网络将具备发现PeV(千万亿电子伏特)能级伽马源的能力,为检验“银河系内存在超级宇宙线加速器”等前沿假说提供直接证据。中国科学院高能物理研究所专家表示,该装置建成后有望提升我国在超高能伽马天文领域的国际竞争力。

从仰望星空到理解宇宙,人类认知的推进往往源于观测手段的升级。这台实现“首光”的望远镜,不仅标志着关键科学装置迈出实质一步,也展示了我国在有关核心技术上的自主能力。随着更多国产科学装置投入运行、更多青年科研人员在高原持续攻关,宇宙线起源此难题的答案将有望在更清晰的观测证据中逐步浮现。