引力波和高能天體中微子的發(fā)現(xiàn)使得人類(lèi)得以步入多信使天文學(xué)時(shí)代。而作為破譯宇宙起源與演化最重要的“鑰匙”，“中微子”一直是國(guó)際關(guān)注的前沿課題，有關(guān)中微子的研究成果，在過(guò)去三十多年，已經(jīng)四獲“諾貝爾獎(jiǎng)”。

上海交通大學(xué)今天上午舉行"海鈴計(jì)劃"新聞發(fā)布會(huì)，力爭(zhēng)用10年時(shí)間，在中國(guó)南海3千米以下海域，建設(shè)首個(gè)深海中微子望遠(yuǎn)鏡，主要用以研究宇宙射線起源等極端天體現(xiàn)象。這一"大科學(xué)裝置"的研發(fā)建設(shè)，不僅將引領(lǐng)粒子物理、天體物理、地球物理、海洋地理等前沿交叉學(xué)科的研究，還將進(jìn)一步完備我國(guó)多信使天文網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，向世界發(fā)出的來(lái)自中微子天文學(xué)的"中國(guó)聲音"。

在上海交通大學(xué)的李政道研究所，"首航"凱旋歸來(lái)的"海鈴計(jì)劃"探路者項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，正加緊分析科考數(shù)據(jù)。近日，這支平均年齡不過(guò)25歲的隊(duì)伍剛剛奔赴南海海域，通過(guò)向3500米深海布放數(shù)套自研的實(shí)驗(yàn)儀器，采集了包括海水光學(xué)性質(zhì)、洋流特征在內(nèi)等一系列珍貴參數(shù)。而根據(jù)初步評(píng)估，他們勘測(cè)的這片海域，有望建成中國(guó)首個(gè)深海中微子望遠(yuǎn)鏡。

中微子是宇宙中最古老、數(shù)量最多的物質(zhì)粒子，它質(zhì)量極小、不帶電，且?guī)缀醪慌c物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因而可以近似光速 悄無(wú)聲息地穿透地球，被科學(xué)界稱(chēng)為"幽靈粒子"。通過(guò)捕捉來(lái)自宇宙深處的高能中微子、研究其特性，人類(lèi)可以更好地了解宇宙的起源與演化，"一錘定音"地解答高能宇宙射線起源等百年難題。

從地中海到貝加爾湖，目前，世界多國(guó)都在布局高能中微子望遠(yuǎn)鏡，國(guó)際上最知名的中微子望遠(yuǎn)鏡冰立方(IceCube)就選擇將探測(cè)器陣列建在2500米深的南極冰層中。冰立方(IceCube)于2010年建成，目前是世界最大的中微子探測(cè)器。2013年，冰立方首次探測(cè)到一個(gè)來(lái)自地外的彌散高能中微子流，叩開(kāi)了高能中微子天文學(xué)的大門(mén)；然而，這個(gè)中微子流既沒(méi)有集聚跡象，也沒(méi)明確地指回任何已知的天體源，這說(shuō)明地球附近的宇宙中并不存在強(qiáng)烈輻射高能中微子的天體源。若要有效地尋找高能中微子的天體源，仍需提升下一代中微子望遠(yuǎn)鏡的探測(cè)靈敏度。當(dāng)下，歐美都在積極地籌建性能大大優(yōu)化的二代中微子望遠(yuǎn)鏡，預(yù)期在2030年前后建成；屆時(shí)中微子天文學(xué)領(lǐng)域或?qū)崿F(xiàn)重大突破。

“它觀測(cè)的區(qū)域不是靜止不變地看一個(gè)天區(qū)，它會(huì)掃過(guò)整個(gè)附近的宇宙，所以它具有全靈敏度的巡天能力”，"海鈴計(jì)劃"首席科學(xué)家兼技術(shù)總師、李政道學(xué)者徐東蓮告訴看看新聞KNEWS記者，"海鈴計(jì)劃"，從體量到選址上，都相當(dāng)具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，“南海比較靠近赤道，隨著地球的自轉(zhuǎn)，這個(gè)中微子望遠(yuǎn)鏡監(jiān)控的區(qū)域，對(duì)于全天都有探測(cè)靈敏度。

而為了在三千米以下深海，成功架設(shè)起這臺(tái)立方公里級(jí)"龐然大物"，"海鈴計(jì)劃"集合了上海交大物理、天文、海洋工程、材料等學(xué)科的前沿研究?jī)?yōu)勢(shì)和雄厚的工程能力，以及來(lái)自北大、清華、中科大、自然資源部第二海洋研究所等機(jī)構(gòu)在內(nèi)的科學(xué)家及工程技術(shù)人員，圍繞"光電探測(cè)器研發(fā)"、"望遠(yuǎn)鏡布放系統(tǒng)"等，開(kāi)展技術(shù)攻堅(jiān)。

根據(jù)時(shí)間表，"海鈴計(jì)劃"預(yù)計(jì)將在2025年完成關(guān)鍵技術(shù)論證，并力爭(zhēng)在2030年前后建成，屆時(shí)，這一"大科學(xué)裝置"的加盟，將與明年預(yù)期建成的"江門(mén)中微子實(shí)驗(yàn)站"一道，進(jìn)一步完備我國(guó)多信使天文網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

（看看新聞Knews記者：戴晶磊 編輯：夏定偉）