除了发射卫星 我国还在西藏阿里天文基地探测引力波
“宇宙胎动的声音”引力波首次被发现,为科学家打开了新的世界。而下一道引力波大餐,正等着中国学者,除了“太极”“天琴”这两个发射卫星探测引力波的计划,素有“世界屋脊的屋脊”之称的西藏阿里地区,正成为我国科学家探测极早期宇宙“暴涨”过程、寻找宇宙“原初”引力波的重要基地。
据新华社五月18日报道,我国引力波研究的“阿里实验计划”将由中科院高能物理研究所牵头,依托国家天文台在阿里建设的观测站进行。这一计划旨在实现对原初引力波的最灵敏搜寻,检验极早期宇宙暴涨理论。目前,科研人员正加紧推进各项前期工作,同时还将联合美国、日本等国科学家协同研究。
中国国家天文台阿里观测站
国家天文台阿里观测基地负责人姚永强说,阿里在紫外波段和亚毫米波段探测具有明显优势。阿里地处理想的中纬度区域,水汽含量低、大气透明度高,是北半球观测条件绝佳的台址,未来可建成世界一流天文台。
2014年5月,中科院高能物理所研究员张新民带领团队提出在西藏阿里开展宇宙微波背景辐射(CMB)实验研究。他介绍,原初引力波太微弱,所以要选干扰尽可能少的区域。大气越稀薄、水汽含量越少,才越有希望看清原初引力波留下的痕迹。
目前,根据大气透射率,科学家在全球共选出了4个最佳观测点,南半球是南极和智利阿塔卡马沙漠,北半球在格陵兰岛和中国西藏阿里。阿里有望成为北半球天区第一个地面观测点,与南半球实现联合观测。
中国国家天文台阿里观测站
中科院高能所副研究员李虹说,阿里望远镜与位于南极的BICEP望远镜原理类似,但精度更高,中美将合作研制。如果现在就开始积极研发,预计3至5年内能建成并投入使用。
美国麻省理工学院物理系研究员、哈佛史密森天体物理研究中心研究者苏萌说,美国哈佛大学、斯坦福大学、芝加哥大学、明尼苏达大学等同行,都对阿里台址很感兴趣,希望开展合作。中国多家单位与美国能源部下属的国家实验室签署了合作备忘录。
阿里天文观测基地位于狮泉河镇以南约30公里处,海拔5100米,是北半球首个海拔超5000米的天文台。
国家天文台于2003年启动西部选址项目,已推进了10余年,先后在帕米尔高原卡拉苏和阿里高原物玛建立了天文选址观测站。选址监测结果表明,藏西南为天文观测条件最佳的区域。2010年,西部选址项目组审慎选择了交通及支撑条件更为优越的狮泉河以南区域建立观测平台,其主要目标是观测研究大气光学湍流特性和以小型望远镜天文观测验证台址条件。
2011年起,阿里观测站的选址设备陆续安装运行现已完成三个望远镜圆顶的建设,并配备小型望远镜观测设备,主要开展行星科学、恒星形成、双星与变星、伽玛射线爆等天文课题的合作研究。
姚永强透露,目前阿里观测基地已初具规模,仍在加紧基础保障建设。通过国际合作,可协同美国夏威夷、北智利和大西洋加纳群岛的国际天文观测站,对特定天体目标进行全天24小时的不间断追踪观测。
由于北半球长期缺乏优秀天文台址,阿里天文观测基地的建成投用将填补这一空白,配合南半球天文台进行观测研究。姚永强说,比如正在建设的中美合作时域天文学LCOGT项目中,增加阿里台站后将很好地实现北半球全时覆盖,成为其全球观测网的重要节点。
LCOGT项目的选址
据悉,阿里观测站还将为目前的南极天文台发展提供实验基地,阿里地区西南部也将成为后期中国大型光学红外望远镜的最佳候选区域。
阿里观测站有望建成亚洲首个世界级天文观测站。来自大陆、台湾和日本、韩国的天文学家或将在此联合建设大型望远镜设备,共同进行天文观测研究。