4000米高山上的这个观测站 希望为宇宙线起源之谜“一锤定音”

  LHAASO是目前和未来20年内最强的超高能伽马射线探测装置,部分阵列近1年观测已经接连取得突破性进展,未来有望带领我们揭开银河系内宇宙线起源这一世纪之谜,并在超高能伽马波段这一最高能量电磁波窗口探索浩瀚宇宙。

  浩瀚宇宙,渺渺星空,在空荡荡的星际空间,有许多肉眼不可见的微观高能粒子在以接近光速飞行。平均而言,这些粒子可以在银河系内飞行百万年,其中有极少部分粒子与地球不期而遇,成为地球上神秘的“天外来客”。

  1911年,奥地利物理学家赫斯乘坐气球,飞行到5千米的高空,首次发现这位来自宇宙的“客人”,这位“客人”被命名为“宇宙线”,赫斯也因宇宙线的发现获得了1936年的诺贝尔物理学奖。这一发现开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。

  近日,国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站拉索(LHAASO)正式通过性能工艺验收,这标志着拉索已经建成,并正式进入科学运行阶段。建在4000米高海拔山端的拉索,以探索高能宇宙线起源以及相关的高能天体演化和暗物质研究为核心科学目标,正式开始科学运行后每天可以积累1.7亿个超高能宇宙线事例和20多亿个甚高能宇宙线事例。

  什么是宇宙线?

  赫斯是通过宇宙线在空气中产生的电离效应来证明其存在的,随后产生的首个问题就是宇宙线是什么粒子,这个问题困扰了人类很长时间。

  刚开始,大多数人误认为它是来自宇宙的一种远高于X射线的高频电磁辐射,“宇宙线(即宇宙射线)”这个名字就是美国实验物理学家密立根在1925年首次提出,虽然这是当时对宇宙线的一种错误认识,但是这个名字一直沿用至今。

  1932年,美国物理学家康普顿组织了大量人力对地球上不同地理纬度的宇宙线强度进行了测量,发现了地球磁场对宇宙线强度的调制效应,判定原初的宇宙线是带电粒子,而不是光子。

  如今,人类可以利用先进的粒子鉴别技术,搭载高空气球、卫星或空间站到大气层顶部直接测定宇宙线的种类,知道了宇宙线主要是由带正电的原子核组成,其中含量最高的是质子(即氢原子核),还有元素周期表中的多种原子核,还包含少量光子、电子、中微子以及反粒子等。

  在人造粒子加速器诞生之前的时代,宇宙线是唯一的高能粒子源,是人类研究高能微观粒子与物质相互作用规律的唯一工具。20世纪60年代,人造加速器的发展和粒子对撞机的出现,让宇宙线在粒子物理中的作用被取代,宇宙线的研究也逐渐转向粒子天体物理方面。

  宇宙线源自何方?

  迄今为止,人们观测到的宇宙线粒子的最高能量已达到1020电子伏特(eV),是人类最大的粒子加速器——欧洲核子中心大型强子对撞机所能加速粒子能量的1000万倍。这么高能量的宇宙线起源于什么天体?它们是如何被加速到极端高的能量的?这些问题长期推动着人类去探索宇宙和大自然的奥秘,其中最基本最核心的问题是起源问题,被称为“世纪之谜”。

  宇宙线为带电粒子,在传播过程中会被宇宙空间中的磁场影响后偏转运动方向进而失去源头位置信息,所以通过宇宙线粒子探测并不能找到宇宙线的起源天体。宇宙线的能谱从1011eV到1020eV大体呈现为幂律形式,表现为非热加速起源特性。中间有两个明显特征:在1015eV附近能谱变软,呈现出“膝”形结构;在1018eV附近能谱变硬,呈现出了“踝”形结构,这些结构蕴含关于宇宙线起源的重要信息。根据银河系内天体的尺度和磁场强度对宇宙线加速上限的估计,一般认为,“膝”区能量及以下的宇宙线起源于银河系内的天体源,而“踝”区能量以上的宇宙线起源于银河系外。

  宇宙线的测量特征说明其起源于非热辐射过程,而且能量非常高。人类根据对太阳的认识,认为普通的恒星不可能把粒子加速到如此高的能量。因此,宇宙线的发源地必然进行着极端剧烈的变化或者具备极端的物理条件。根据伽马射线天文观测结果,目前的候选天体主要有超新星及其遗迹星云、脉冲星及其风云、年轻大质量星团、双星系统、伽马射线暴、活动星系核等,这些候选源的共同特征是存在强激波。

  如何探寻宇宙线?

  高能伽马天文、高能中微子天文、极高能宇宙线天文是寻找宇宙线起源的三大重要支柱。高能中微子和极高能宇宙线天体源的探测可以为宇宙线起源探索提供“一锤定音”的证据。

  此外,伽马射线是示踪其父辈带电粒子加速的重要探针,这些伽马射线天体源为宇宙线起源天体的寻找提供了重要的候选天体。伽马辐射存在两种可能的起源:一是高能电子与低能光子逆康普顿散射过程产生,即轻子起源;二是高能强子宇宙线与周围物质通过强子—强子相互作用的次级中性π介子衰变产生,即强子起源。

  强子宇宙线在宇宙线占据绝对主导份额,宇宙线起源问题的研究就是寻找强子宇宙线的起源天体。所以通过伽马射线观测寻找宇宙线起源的重点就是确定伽马射线的辐射机制,排除轻子起源和寻找强子起源证据,但是这同时也是难点所在,因为大部分源在GeV-TeV(1G=109,1T=1012)能区,很难区分这两种辐射机制,目前大部分伽马射线源倾向于轻子源。

  轻子辐射和强子辐射的一个区分点是在超高能区。高能电子在星际磁场与辐射场中的冷却时标随能量升高而变短,100TeV以上存在Klein-Nishina高能压低效应,而强子源辐射的100TeV以上伽马射线不存在这些问题,因此超高能伽马射线是目前通过伽马射线确认宇宙线起源的希望,而且可以直接解决能量达PeV(1P=1015)量级的银河宇宙线起源问题,LHAASO就是为此目标而设计的。

  拉索能做什么?

  LHAASO作为近年来以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施,探测面积达到1.36平方千米,是国际同类装置西藏羊八井ASγ实验的20倍和美国HAWC实验的60倍。LHAASO在超高能区的灵敏度是国际同类装置10倍以上,同时也远高于下一代大型切伦科夫望远镜阵列,预计未来相当长时间内在超高能区保持国际领先。此外,LHAASO还是全球最灵敏的大视场甚高能伽马射线探测装置。

  基于1/2阵列11个月数据,LHAASO取得了第一个突破性进展,并于2021年5月17日发布在《自然》上,即发现了12个高显著的稳定超高能伽马射线源,其光子能谱一直延伸到1PeV附近未见明显截断,从而确认了银河系内首批PeV粒子宇宙加速器,并揭示PeV加速器在银河系内可能普遍存在。这些发现开启了超高能伽马天文观测时代,表明年轻的大质量星团、超新星遗迹、脉冲星风云等是银河系内加速超高能宇宙线的最佳候选天体,为破解宇宙线起源这个世纪之谜指明了方向。

  这次成果还包括记录到迄今人类观测到的最高能量光子,能量达1.42±0.13PeV,该区内部大量存在恒星生生死死的剧烈活动,具有复杂的强激波环境,是理想的宇宙线加速场所。如果LHAASO未来进行深入观测,则有可能为强子辐射起源提供强有力证据,将成为解开“世纪之谜”的突破口。

  2021年7月9日,《科学》发布了LHAASO的第二个重要科学成果,测量了高能天文学标准烛光蟹状星云的最高能量端能谱,此次研究不但确认了此范围内其他实验几十年的观测结果,还将标准烛光的测量范围由0.3PeV拓展至1.1PeV。

  LHAASO预期每年可以记录到1—2个来自蟹状星云的PeV光子,未来几年内将可以探索更多关于PeV粒子加速的奥秘。

  LHAASO是目前和未来20年内最强的超高能伽马射线探测装置,部分阵列近1年观测已经接连取得突破性进展,其全阵列已于2021年7月正式开始运行,未来有望带领我们揭开银河系内宇宙线起源这一“世纪之谜”,并在超高能伽马波段这一最高能量电磁波窗口探索浩瀚宇宙。

  (作者系中国科学院高能物理研究所研究员,原载于《前沿科学》2021年第3期,有删节)

#数字经济##大数据##数字货币# 【数据赋能:数字能力和数据治理成为数字财资的发动机】

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CFO和司库提升数字化能力的同时,需要企业构建一个支撑企业数字化转型的统一财资数字平台。财资数字平台是融合技术、聚合数据、赋能应用的财资数字服务中枢,以智能数字技术为部件、以数据为生产资源、以标准数字服务为产出物。财资数字平台能够使业务创新、高效运营和风险管控,助力数据安全和数据治理,以及数据价值的深度挖掘,降低技术运营和管理复杂度。财资数字平台能够对外提供可调用、松耦合、弹性的、标准化的API数字服务,通过API数字服务横向连接产业链上下游和金融机构,以及财资生态合作伙伴,纵向连接企业各机构部门,为其提供快速、灵活的财资数字化能力。

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数据资源作为生产要素,是数字财资的关键抓手。企业在战略领域应重点形成数据资源作为生产要素的思维,应避免内部数据流通受到组织文化的阻碍,在业务流程领域应将数据作为产品和服务的驱动力,在技术创新领域应借助新兴技术对数据进行整合分配与深度加工,在数据治理领域应建立和完善相关体制机制,将初始数据提炼成为标准的生产要素,并做好数据资源引进来与数据产品服务输出去的工作。同时,还应制定完善的数据中台战略。数据中台作为一套统一数据采集、数据模型、数据科学、数据工具的共享服务体系,对内支持数据基础建设并提供统一的数据服务,对外向第三方提供相关数据产品,通过整合数据、产品和技术,形成强大的共享服务层(DaaS,数据即服务),为中前台业务发展提供相关支持 https://t.cn/EAfGzSt

#购车攻略#现在买第一辆车的家庭会选择预算在15万左右,在这个细分市场中紧凑SUV非常受消费者青睐。尤其常年霸占SUV榜单的哈弗H6,成为了国民神车,但是除了哈弗H6之外,还有没有值得推荐以及性价比高的车型呢?今天就为大家梳理出9月销量榜单中三款非常值得购买的家用SUV。吉利博越
指导价:8.98-14.68万
9月销量:17008辆

吉利博越,这款车型与哈弗H6以及长安CS75一直占据自主SUV榜单前三位,从9月份销量突破1.7万辆,1-9月份累计销量也达到了17万辆。销量好也离不开它两代同堂的销售模式,目前拥有三个版本车型可供消费者选择,博越X、博越百万版和博越PRO版,目前除了博越X之外,另外两个版本在市场都有不小的优惠。

今天我们重点说说博越X,作为博越家族的新成员,整体外观设计具有更强的运动感,相比博越Pro更加符合年轻消费者的审美喜好。前脸最大的变化是换装了与雷克萨斯相近的大尺寸进气格栅,内部采用了黑色涂装,下包围两侧进气口采用机甲风造型,整体看上去十分犀利。

博越X长宽高分别为4544/1831/1713mm,轴距为2670mm,尺寸方面在这个级别车型中也是比较流行的水平。侧面依旧保持了以往的轮廓,但加入了黑色以及橙色元素,让其更具运动感。尾部,新车对后包围进行了重新设计,加入了下扩散器装饰,更显年轻。

博越X内饰进行了全面升级,车内采用大尺寸的中控触摸屏搭配全液晶仪表以及电子挡把,整体科技氛围非常浓郁。并搭载了吉利银河OS车机系统作为全车智能控制中心,可实现更多语音控制功能,相比以往的功能更加强大,也开启了智能用车新体验。

动力部分,博越X全系均搭载1.8T发动机,最大功率135kW(184Ps),峰值扭矩300N·m,匹配7速湿式双离合变速器。悬架方面采用了该级别流行的前麦弗逊/后多连杆独立悬架,整体偏向舒适性调教。
长安CS75 PLUS
指导价:10.69-15.49万
9月销量:15798辆

长安CS75 在9月的销量达到了15798,位居SUV销量排行榜第三;其中,长安CS75包括长安CS75荣耀百万版和长安CS75 PLUS,同样是两代同堂的销售模式,拥有好的销量也不是难事,毕竟CS75系列累计销量突破100万辆,得到了市场的认可。

长安CS75 PLUS相比CS75更加年轻动感,整体设计更加符合年轻人的审美。前脸融入了战斗机的造型元素,并且内部运用机翼形态的装饰,整体视觉效果十分突出。同时,独特的“战斗机式”雾灯盖板设计,搭配横向纵向延伸的红色装饰亮条,提升视觉张力。

长安CS75 PLUS长宽高分别是4670(4690、4700)/1865/1700(1710)mm,轴距达到同级领先的2710mm。侧面的造型十分时尚,腰线的设计简约流畅,看上去极具运动感。尾部的设计与前脸相呼应,LED尾灯组采用了回旋镖的设计,提升了辨识度。后包围的双排双出的排气,看上去更加运动。

长安CS75 PLUS的内饰设计年轻、有活力。车内红黑的配色增加了时尚感,配合银色镀铬饰条和钢琴烤漆饰板的点缀,让质感进一步突出。搭载了时下流行的双联屏、平底式方向盘,整体看上去具有极强的科技感,符合时下的审美。

动力部分,长安CS75 PLUS蓝鲸1.5T发动机+爱信6AT和蓝鲸2.0T发动机+爱信8AT两种动力组合,最大功率分别为131kW(178Ps)和171kW(233Ps),峰值扭矩265N·m和360N·m。此外,还提供一款1.5T+6MT手动车型。悬挂方面同样是该级别惯用的前麦弗逊/后多连杆独立悬挂。
星越L
指导价:13.72-18.52万
9月销量:10168辆

星越L上市较晚,今年7月上市以来,8月以及9 月销量均破万,对于一款家用SUV而言,星越L的产品定位以及配置相当抢眼。星越L虽然定位是一辆紧凑型SUV,但其轴距达到2845mm,所以这样的数据在同级别中,占据明显的优势。

星越L基于CMA架构打造而来,外观整体给人的感觉比较硬朗大气。前脸采用了吉利4.0时代最新的“时空交响”设计语言,中网采用直瀑式进气格栅,搭配上两侧犀利的前大灯组,内部日行灯使用矩阵式光源,让车头显得尤为宽大。

星越L长宽高分别为4770/1895/1689mm,轴距达到2845mm,将近4.8米车长,足以媲美中型SUV的尺寸。侧面则采用贯穿式腰线设计,搭配前后略微突出的翼子板,营造出宽体的效果。尾部使用了较多时下流行元素,让整车端庄大气又不失时尚感。下包围则是采用了镀铬件进行装饰,隐藏式的排气布局,整体看上去提升了一些运动感。

星越L的内饰设计可以代表自主品牌较高的水准,整个内饰被三块大屏营造出超强的科技感,最大的亮点是中控屏与副驾驶娱乐屏双联屏设计,其中控屏甚至延伸至副驾驶前方,对于坐在副驾女朋友来说简直就是“追剧神器”。同时还有意向豪华靠拢,整车采用了定制的麂皮包裹,并且加入了珍珠缝线工艺进行点缀,对车内的档次感营造有了很大帮助。

动力部分,星越L动力也是一大亮点,搭载沃尔沃Drive-E系列的2.0T高低功率发动机,最大功率分别为160kW(218Ps)和175kW(238Ps),峰值扭矩分别为325N·m和350N·m,匹配7速湿式双离合变速箱和8速手自一体变速箱,并提供了四驱系统来提高其综合竞争实力,同样悬挂采用前麦弗逊/后多连杆独立悬挂。

总结:作为9月自主热销车型,除了哈弗H6之外,以上三款车型同样拥有高销量以及丰富的产品力。星越L自发布至今一直是热度很高的一款自主紧凑型SUV,凭借越级的空间、越级的配置、以及全系搭载沃尔沃2.0T发动机,让星越L成为了紧凑型SUV的颠覆者;长安CS75 PLUS凭借更加激进的外观、更具有科技感配置,尤其是配备2.0T发动机,让消费者在家用之余还能感受到驾驶乐趣;而博越X,外观造型、驾乘舒适性、智能体验方面的全面升级,也非常迎合当下年轻人喜好。
#值得入手的车##车生活#


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