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期刊文章浏览系列之Physical Review Letters，搜集国人重点工作，聚焦PRL选手研究领域，供初入物理科研的老师同学了解前沿动态，找到自己科研的那道光。
栏目介绍
Physical Review Letters Vol. 132, Iss. 13
（如果需要上述全部文章链接，请在公众号里发送PRL132.13给我们）
宇宙线观测-LHAASO团队
四川稻城，在距离稻城亚丁不远的地方，坐落着青藏高原最大的古冰体遗迹——海子山，其海拔4410米的高处，有一片遍布巨大漂砾的荒原，苍凉辽阔间，隐隐可见一些人工建筑，有的像盒子，有的像土堆，有的像箱子，还似有一大片大棚，它们形态各异，阡陌成行。乍一念间，你会想这是某外星人基地么？事实上，这是高海拔宇宙线观测站（Large High Altitude Air Shower Observatory，英文简称LHAASO，中文简称“拉索”）。这是由我国自主提出并设计、建造，是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施。其核心科学目标是探索高能宇宙线起源，并开展相关的高能辐射、天体演化、暗物质分布等基础研究。
“土堆”是缪子探测器，每个占地约36平方米，下面都埋有直径6.8米、高1.2米的钢筋混凝土罐体，内置装有超纯净水的高反射率水袋。1188个缪子探测器总有效面积达42000平方米。“盒子”是电磁粒子探测器，每个占地面积约1平方米，共有5216个。它们共同构成地面簇射粒子探测器阵列。“大棚”是水切伦科夫探测器阵列，由三个覆有房顶的大水池呈“品”字形排列构成，占地面积78000平方米。“大箱子”则是广角切伦科夫望远镜，共有18台，构成广角切伦科夫望远镜阵列。三大探测器阵列，都是世界最大规模。
水切伦科夫望远镜示意图（图片来自网络）
宇宙线是高能粒子流的总称。1912年，奥地利物理学家维克多·赫斯意外发现了宇宙线，为探索宇宙奥秘提供了新线索。宇宙线携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动及地球空间环境等重要科学信息，研究宇宙线及其起源是人类探索宇宙的重要途径。宇宙线来自哪里，它们又是如何被加速到千倍于人类现有加速器之高的能量，一直是困扰科学家的问题，也是科学家们梦寐以求的探索方向。
不同的“雨具”各有分工，电磁粒子探测器主要用于采样、探测空气簇射中的电子、伽马射线成分，缪子探测器主要用于探测空气簇射中的缪子成分，水切伦科夫探测器主要用于全覆盖式测量空气簇射中的伽马射线和电子成分，广角切伦科夫望远镜则用于测量空气簇射中产生的切伦科夫辐射。LHAASO团队正是通过测量空气簇射过程，来获得原初宇宙线粒子的方向、种类和能量等信息，从而开展伽马天文观测、宇宙线成分与能谱精确测量、暗物质探索等科学研究。
伽马射线暴示意图（图片来自网络）
2021年，LHAASO基于已经建成的1/2规模探测装置在银河系内发现大量超高能宇宙加速器，并记录到能量达1.4拍电子伏的伽马光子（拍=千万亿），这是当时人类观测到的最高能量光子，突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，开启了 “超高能伽马天文学”时代，该结果于5月17日在《Nature》上发表。同年LHAASO精确测量了被称为高能天文学“标准烛光”的蟹状星云的亮度，还记录到能量达1.1拍电子伏的伽马光子，达到了人工加速器产生的电子束的能量的两万倍左右，直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限，该结果于7月8日在《Science》上发表。
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