川观新闻记者 王若晔 摄影 李强
院士名片
曹臻
中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员、“拉索”首席科学家。曹臻院士自1994年起活跃于国内外宇宙线和伽马天文领域，参与多个国际知名宇宙线实验，提出并领导设计、建成了国际上最灵敏的伽马射线探测装置——拉索。他带领团队围绕宇宙线起源问题，取得了一系列重大突破性成果，使中国的宇宙线研究实现了跨越式发展，达到了国际领先水平。
再过几天，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站“拉索”将迎来通过国家验收一周年。运行以来，这个位于甘孜州稻城县的大国重器，接连取得国际领先成果，为中国赢得了宇宙解释的话语权。
4月29日，中国科学院院士、“拉索”首席科学家曹臻在甘孜州稻城县作报告，揭秘“拉索”逐梦高原的背后故事，一起仰望星空探索宇宙。
在稻城，等待宇宙的“信使”
甘孜稻城，海拔4410米的海子山，正等候着宇宙“信使”，传递宇宙奥秘。
“宇宙的‘信使’相当多。”曹臻说，包括主要由原子核组成的宇宙线，还有眼睛就能接收的光子、捉摸不定的“幽灵”中微子，以及近年来发现的引力波等。
这些来自宇宙深处的高能粒子，也就是宇宙线，携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动等重要科学信息，从外太空来到地球。进入地球大气层内部，互相碰撞，撞成一堆粒子，形成一场“阵雨”，落在了稻城海子山。
不过，这场“阵雨”的“雨滴”粒子都是光速，一场雨持续的时间也就是几个纳秒。怎么去探测？
海子山上的“拉索”观测站，就是为了迎接宇宙“信使”而建。观测站包括安装在地表的电磁粒子探测器阵列、安装在地下的缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列、广角切伦科夫望远镜阵列，灵敏度、覆盖范围均达国际领先水平。
“拉索”观测站里，安装在地表的探测器
曹臻打了个比方，就是用各种“水池”“罐子”“盒子”，尽可能收集“重建”这场“阵雨”，把它的方向和能量等重要信息呈现出来。
这样一个大国重器，为何在稻城？
“我们走遍西藏、青海、云南等省份具备高海拔特征的区域，最后非常有幸发现海子山这个好地方，水源丰富、地势平整，距离机场很近。”曹臻说。
2017年，“拉索”开工建设。高寒缺氧、冰川活动留下的众多漂砾，为施工带来不小挑战。曹臻回忆说，海子山最低气温零下35摄氏度的时候，正是项目封顶的关键期，大家都是裹着毯子干。在大家共同努力下，4年间，“拉索”在海子山落地。
刷新历史，观测成果激动人心
运行以来短短两年多，拉索取得的成果，赢来全世界的高度关注。
2022年10月9日，拉索探测到迄今最亮的伽马射线暴（编号GRB 221009A）。伽马射线暴是来自天空中某一方向的伽马射线突然增强的闪烁现象，是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象，也是天文学家研究宇宙最重要的依据。
“从上世纪60年代，人类观测伽马射线暴至今，拉索记录到了这次人类有史以来最亮最完整的伽马射线暴，仅仅持续20多分钟，捕捉到了6万多个光子。”曹臻说，“上千年甚至上万年才爆发一次的伽马射线暴，就落在了海子山，这是巨大的好运。”
“拉索”另外一个重要发现，就是超级宇宙线泡泡。
距离天鹅座大约四五千个光年的距离，“拉索”发现一个巨型“泡泡”（巨型超高能伽马射线泡状结构），这是历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏的宇宙线的起源天体，“全世界除了海子山，没有地方发现。”
“这个‘泡泡’内部结构复杂，里面有多个年轻、炽热的大质量恒星，每个都有强烈的星风，速度可达每秒上千公里。可以想象一下，是多么可怕的环境。而这个环境，就使它们有很大机会产生非常高的能量。因而，我们找到了这个最高能量的宇宙线粒子。”曹臻说。
“拉索”的新发现，离不开其一流的探测装置，一流的技术和设备。
20英寸光电倍增管就是其中之一。在“大池子”水切伦科夫探测器中，有2000多个这样的设备。“此前，国际上只有一家公司能生产，售价6万元一只，成本很高。经过自主研发，我们实现了技术上的突破，打破了单一供应商的垄断，看到宇宙的距离扩展了至少一倍。”曹臻说。
展望未来：攀山入海，继续引领宇宙线研究国际前沿
多个硬核成果，让“拉索”成为引领宇宙线研究的中心。科研工作者们，正不断求索，向着更高、更深、更难的科学目标前进，继续引领宇宙线研究国际前沿。
俯瞰“拉索”
“‘拉索’运行至今，有许多新发现。但同时，我们也知道‘拉索’还有缺陷。”曹臻说，针对空间分辨能力不够强的问题，“拉索”规划再建32台望远镜，这样角度分辨率可以达到0.04度，而“拉索”现在只能达到0.2度。装置建好之后，有望在宇宙线领域继续保持国际领先。
曹臻团队同样注意到中微子的探测问题。“我们发现，海子山4种探测装置做得再好，仍然无法解决中微子的探测问题。”曹臻说，在海拔4410米的海子山探索宇宙，我们也正计划钻进海底4000米捕捉中微子。
在报告的最后，曹臻动情地说，“有幸参与了人类对宇宙最深层奥秘的探索。广袤的宇宙包含了无穷的奥秘，我们永远都在探索的征途之上。未来期待稻城在探索宇宙的伟大历程中扮演重要的角色。”
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甘孜州稻城县的大国重器，接连取得国际领先成果，为中国赢得了宇宙解释的话语权。