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拉索精確測量“標(biāo)準(zhǔn)燭光”蟹狀星云亮度為超高能伽馬光源測定了新標(biāo)準(zhǔn)

2021-07-09 13:40:00 來源：科技日報

記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)了解到，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，拉索）”近期精確測量了高能天文學(xué)“標(biāo)準(zhǔn)燭光”蟹狀星云的亮度，為超高能伽馬光源測定了新標(biāo)準(zhǔn)。這次觀測還記錄到能量達(dá)1.1拍電子伏的伽馬光子，由此確定星云核心區(qū)內(nèi)存在能力超強的電子加速器，加速能量直逼經(jīng)典電動力學(xué)和理想磁流體力學(xué)理論所允許的加速極限。相關(guān)結(jié)果于美國東部時間7月8日在《科學(xué)》上發(fā)表。

由中國等7個國家、32個單位共同合作參與的拉索，是以宇宙線觀測研究為核心的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，位于四川省稻城縣海子山，是由地面簇射粒子陣列（KM2A）、水切倫科夫探測器陣列（WCDA）以及18臺廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡交錯排布組成的復(fù)合陣列。

作為拉索核心探測器，WCDA和KM2A在蟹狀星云輻射的伽馬射線能譜測量中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。其中，WCDA和KM2A大尺寸光敏探頭研制及WCDA大尺寸光敏探頭電子學(xué)研制工作，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)核探測與核電子學(xué)國家重點實驗室相關(guān)研究團隊承擔(dān)。

大尺寸光敏探頭是WCDA和KM2A繆子探測器的“視網(wǎng)膜”。核探測與核電子學(xué)國家重點實驗室閃爍探測器團隊分別針對WCDA和KM2A繆子探測器的實驗要求，完成大尺寸光敏探頭中光電倍增管的選型和大動態(tài)范圍基座電路設(shè)計，取得了核心技術(shù)突破，研制出滿足實驗要求的大尺寸光敏探頭。WCDA的動態(tài)范圍達(dá)到3個數(shù)量級，而KM2A繆子探測器的動態(tài)范圍更是達(dá)到5.5個數(shù)量級。

在WCDA大尺寸光敏探頭讀出電子學(xué)方面，該實驗室安琪、趙雷、曹喆團隊成功完成全部讀出電子學(xué)系統(tǒng)的研制和工程實施，實現(xiàn)多項重大技術(shù)突破。在工程實施的同時，團隊針對WCDA采用國產(chǎn)新型20英寸微通道板型光電倍增管新方案，成功實現(xiàn)千倍量級大動態(tài)范圍前端讀出專用集成電路芯片的研制和優(yōu)化設(shè)計，并正式用于拉索工程中，這也是我國在大型宇宙線物理實驗中首批使用的自主研制專用集成電路芯片。

此外，該校天文學(xué)系楊睿智團隊還參與了KM2A數(shù)據(jù)分析和唯象解釋工作。

標(biāo)簽：拉索標(biāo)準(zhǔn)燭光蟹狀星云超高能伽馬光源