宇宙线的那些事儿

在哪里能观测到他们?

  那些充满生机的观测站

  宇宙线进入地球大气层通过一系列物理过程可引发出地球上最壮观的多粒子现象——广延大气簇射(EAS)。在高山上可实现对EAS最精确的观测。

20年来,目睹了Norikura(2700m)、Chacaltaya (5200m)等老站的日渐衰落和天山、Aragatz(3200m)等的艰难维持及一些新站乘着潮流匆匆来去。倒是中国的羊八井,艰难出世、稳步发展、已进入产出期和更大发展机遇期,值得珍惜和期待。

在新时期,能长期存活并充满生机的高山站必是那些条件优越、侧重宇观、服务环境的多学科高山实验基地;也是那些既有大型的基础型、复合型设备又能调动国际优质人才和技术资源、吸纳多种高新技术的国际级高山实验站。

  夏威夷  Mauna Kea Observatory 4200m,a.s.l.

  这里晴天多、空气干燥,最适合光学、红外等观测。可惜地狭人多,山脊已被光学望远镜占满,没有地方放置EAS阵列和巨型ICAT阵列来作宇宙线实验。

  新兴的印度  Hanle站

  这里山包太小,容不下大型宇宙线设备。

  目前他们在这里4270m处建设了一个小型的大气切伦可夫望远镜阵列,用来寻找伽玛源。

  智利   Atacama高山戈壁

  Chajnantor in Atacama desert of north 

  Chili.~5000m,a.s.l;77.5% clear fraction

  这里已被选作大型射电计划ALAMA实验地,最为干燥,适宜毫米波和光学观测。能否成为巨型IACT的基地? 

  中国  羊八井宇宙线观测站 4300米

  羊八井别有洞天,全然没有高山站的通病:山险、地狭、路难、人孤的感觉。

  在大气中,广延大气簇射(EAS)有其发生、发展、极大和衰亡的过程。在高山,才能看到能量较低的小EAS及正当壮年的超高能EAS。

(在羊八井建立的EAS阵列)

  初建即高山优势乍现(当时国际阵列最低阈能,日月阴影、蟹状星云均被看到),才得以逐年发展,又看到Mark501、mark421的短期爆发,作出了宇宙线空间分布的精确天图。