宇宙起源|守候神秘的“宇宙信使”
新年伊始，从海子山传来好消息：观测站的水切伦科夫探测器阵列（WCDA）全部建成并投入科学运行 。这也是拉索（英文简称LHAASO）4种类型的探测器阵列中最早完成的一个 。
说起四川稻城县海子山，大多数人想到的，是壮美的青藏高原风光：高耸入云的雪山、星罗棋布的湖泊、风情独特的高原小镇……
其实，现实中的海子山蛮荒而苍凉 。那里平均海拔4410米，区内布满了大大小小的花岗岩漂砾及形态各异的冰蚀岩盆 。但这些并不妨碍它成为科学家心中少有的宇宙线观测理想站址 。我国最新一代高海拔宇宙线观测站——拉索，就选址在这里 。
拉索是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙线观测站 。从2014年开始小规模的预先研究算起，中国科学院高能物理研究所（以下简称高能所）的科研人员已经在这里奋斗了6个春秋 。他们辞别妻儿、离开繁华的大都市，在这片人迹罕至的荒原安营扎寨，克服高原缺氧、高寒等困难，只为了一个目标：守候和捕捉被称为“宇宙信使”的高能射线，进而解开宇宙起源、天体演化的秘密 。
宇宙线携带重要信息
神秘的“宇宙信使”本身就是组成宇宙天体的物质成分
尽管已是隆冬时节，海子山的工地现场仍是一派繁忙景象 。一辆辆挖掘机正在紧张作业，头戴白色安全帽的施工人员穿梭其间，有的在指挥安放设备，有的在测量数据，还有的在调试仪器 。运送物资的车辆不时开过，车一过，扬起的尘土扑面而来 。
观测站的建设一直在争分夺秒地推进当中 。每个星期，交到拉索项目首席科学家、中国科学院高能所研究员曹臻手上的建设进度图文报告，都有新的进展 。一年多来，先行投入科学观测的首批探测器获取数据稳定，数据量级和分析结果也令他十分满意 。“一切都比预想当中的还要快和好！”
宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子，主要由质子和多种元素的原子核组成，并包括少量电子和光子、中微子，时刻存在于我们的星球之上 。
曹臻告诉采访人员：“宇宙线又被称作‘银河陨石’，或者叫做传递宇宙大事件的‘信使’ 。它们本身就是组成宇宙天体的物质成分，携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动及地球空间环境等重要科学信息 。因此，研究宇宙线及其起源是人类探索宇宙的重要途径 。”
1912年，奥地利科学家赫斯首次发现宇宙线 。此后的100多年里，与之相关的探索与研究已经产生了6项诺贝尔奖，但人类却始终没有发现宇宙线的起源 。
宇宙线究竟来自哪里？为何这么难以判断？
首先，捕捉高能宇宙线就极其不易 。高能宇宙线的能量跨度从109到1020电子伏特，能量越高的宇宙线，代表着越剧烈的宇宙活动 。但是，能量越高的宇宙线就越稀少 。
曹臻说：“高能粒子的数量通常随着能量的上升急剧下降，粒子能量每上升10倍，数量就会下降1000倍，所以最终能到达地球的高能宇宙线粒子少之又少 。”
此外，宇宙线多为带电粒子，会在传播过程中被宇宙中无处不在的星际磁场所偏转，等到达地球时早已失去了原初的方向信息，所以无法反推它源自何方 。
尽管寻找宇宙线来源困难重重，但各国科学家们从未放弃努力，他们想尽各种办法 。
“幸好还有一个例外 。”曹臻说，“宇宙线中超高能量的伽马射线光子是电中性的，不会发生偏转，能直指其产生的源头 。所以，只要捕获到它，就有可能寻找到宇宙线来自何方 。”
由于宇宙线能量越高就越稀少，需要更大规模的探测器才有可能把它“捕获” 。这让科学家把目光转向高山实验 。高山实验能够充分利用大气作为探测介质在地面上进行观测，对于超高能量的宇宙线观测，目前这是唯一手段 。
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