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阿里原初引力波探測實驗預計年中試運行

發佈時間:2021-03-08 11:10:00來源: 西藏日報


阿里原初引力波探測實驗所在地。圖由阿里原初引力波探測實驗項目辦公室提供

  阿里原初引力波探測實驗是在阿里天文觀測基地海拔5250米的B1點建設一台高靈敏的宇宙微波背景輻射(CMB)偏振望遠鏡,探測原初引力波,探索宇宙起源。人們將其形象地比喻成:在“世界屋脊的屋脊”聆聽宇宙初啼。今年四五月份,阿里原初引力波探測實驗將完成接收機以外的所有設備在站測試,預計今年年中能完成具有1700個探測器的接收機安裝,並開始試運行。

  近日,記者瞭解到,與LIGO(一般指激光干涉引力波天文台)探測到的黑洞引力波不同,原初引力波起源於宇宙誕生時期的時空量子漲落,它對應的頻段比黑洞、中子星併合產生的引力波要低很多,一旦被探測到將是對宇宙起源理論(如暴漲、反彈等)的強有力檢驗。CMB是一羣古老的光子。宇宙在極早期曾經充斥着各種基本粒子並處於混沌的等離子體狀態,直到大爆炸後約38萬年,質子和電子結合成穩定的中性氫原子,宇宙才變得通透起來,從而使得當時的光子能夠自由穿行。這羣光子,在經過約137億年後到達地球,為我們提供137億年前的一張宇宙快照。

  宇宙暴漲理論認為,在大爆炸發生後的極短一瞬間,宇宙經歷了一場快速膨脹,在這“暴漲”過程中產生的原初引力波會在宇宙微波背景輻射留下可探測的印跡,即原初的B模式偏振。

  探測原初B模式偏振就是“阿里計劃”追尋的目標。“這種實驗對地面環境要求苛刻。”阿里原初引力波探測實驗首席科學家張新民進一步解釋,由於大氣會吸收CMB光子,同時大氣自身又向外輻射,這些會污染所觀測的信號,因此需要大氣稀薄、乾燥、含水量低。全球僅有四個最佳觀測點,南半球有兩個區域,一是南極,二是智利的阿塔卡瑪沙漠;北半球也有兩個區域,一是我國青藏高原,二是格陵蘭島,目前阿里實驗是北半球唯一的高海拔原初引力波觀測站。

  張新民介紹,在中科院、基金委、科技部和當地政府的支持下,阿里實驗於2016年底正式啓動,經過四年的努力工作,取得了重大進展。今年四五月份,阿里原初引力波探測實驗將完成接收機以外的所有設備在站測試,預計今年年中能完成具有1700個探測器的接收機安裝,並開始試運行。

(責編: 常薇薇)

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