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)

必须立马卖出的顶部形态

炒股要想真正实现低买高卖,除了会看一些底部形态之外,更需要熟练掌握一些顶部形态。因为顶部形态相比底部形来说,需要的时间短,波动大,所以一定要尽早识别出现出来,稍微晚一些结果可能就天差地别。今天就分享几种非常经典的顶部形态,一旦它们在高位出现,股价将会出现一波中线级别的下跌走势,一定要及时卖出。

一、M头形态

M头形态出现在一段上涨行情之后,股价连续两次上攻失败,形成两个顶峰,从M头形态中第一次回调的低点作一条水平线,即可得到颈线。

在M头形成的过程中,股价先是经过连续放量上涨,当股价上涨到一定幅度时,会有已经获利的投资者将手中的股票卖出,股价下跌,形成第一个顶。

经过短暂的下跌之后,在颈线位置会有短线投资者抄底买入,造成股价反弹,形成一个底部。但这些短线投资者不会持续拉升股价,当股价达到前期高点,他们就会将股票卖出,股价受到压力会再次下跌,形成第二个顶。

在股价下跌过程中,一旦跌破颈线,说明上涨行情已经被完全破坏。此时虽然可能有个别投资者会入场抄底,拉动股价小幅回抽,但这种回抽难以突破颈线,此后股价将会进入持续的下跌行情。因此M头实际上有两个卖点:一是股价跌破颈线时,二是股价跌破颈线后的反弹确认。

需要注意的是,M头形态中,第二个顶形成时,其成交量往往小于第一个顶的成交量。同时,MACD指标往往会出现DIFF线与股价的顶背离。

此外,股价跌破颈线之后,并不是一定会出现反弹确认,因此,第二个卖点并不一定会出现。

二、三重顶形态

三重顶形态出现在股价上涨一段时间后,股价连续三次上攻失败,形成三个顶峰。这三个顶峰基本相同。而前两次上攻失败后,股价回调的低点也基本相同,形成两个底,将两个低点连续起来的水平线就是颈线。

三重顶的形态和M头形态类似,表示股价经过一段时间上涨后,多方获利回吐,在大量卖盘压力之下,股价下跌,虽然在两个底部时,不断有短线资金进入抄底,但后面两个顶的位置连续两次上攻失败,充分证明自短线资金无法推动股价持续上涨。在这个过程中,三个顶的成交量呈现出逐步缩减的态势。

在第三个顶完成之后的下跌中,股价跌破颈线,此时多方力量完全崩溃,虽然可能会有短线抄底资金进入,拉动股价短暂反弹,但这无法改变整体趋势,之后股价将进入连续下跌行情。因此,三重顶也有两个卖点:一是股价向下跌破颈线时,二是股价反弹确认时。当然,有时股价跌颈线没有反抽,因此第二个卖点不一定会出现。

三、头肩顶形态

头肩顶形态出现在上涨行情尾端。由连续三个峰组成。左右两个峰顶基本水平,中间的峰顶略高。这三个峰顶从左到右依次叫做左肩、头部、右肩、左肩和头部两次回调后形成的低点基本水平,这两个低点的连续为颈线。

在头肩顶形态形成过程中,左肩的成交量最大,头部的成交量最小,右肩的成交量最小。成交量呈递减现象,说明股价上涨时追涨力量越来越弱,股价的上涨已经到尽头。因此,头肩顶是一种见顶信号,该形态一旦形成,股价下跌几乎成定局。

右肩形成后,股价向下跌破颈线,表明下跌趋势初步形成,为卖点1,有时候,股价跌破颈线后,会有一个反弹确认的过程,为卖点2。

在把握卖点时,需要注意以下两个方面

①.在头肩顶左肩和头部形成过程中,MACD指标往往形成DIFF线与股价的顶背离。

②.为了稳妥起见,在右肩形成的过程中,投资者也可以先卖出部分股票,轻仓观望。

四、圆弧顶形态

圆弧顶形态往往出现在上涨行情尾端,在上涨一段时间后,股价开始在高位反复震荡,如果将多次震荡的高点用线连起来,形成一个向上凸起的圆弧形状。

在圆弧顶形态形成过程中,虽然上涨趋势延续,但股价上涨速度越来越慢,最终处于停滞状态。后面股价开始进入缓慢的下滑态势,而且下跌速度逐渐变快,当投资者发现股价下跌势头形成时,头部出现一个明显的圆弧状,在这个过程中,成交量逐步缩减。

与三重顶、头肩顶等形态不同,圆弧顶形态并没有颈线,因此投资者一旦发现股价上涨一段时间后逐渐滞涨,之后又由涨转跌时,就应该卖出部分股票,轻仓观望。如果下跌趋势确定,并且下跌速度越来越快时,圆弧顶已经完成,此时,应将手中的股票全部卖出。

五、倒V形顶形态

出现在股价上涨行情尾端。先是股价快速上扬,但随后又快速下跌,头部为尖顶,就像倒置的英文字母V。倒V形顶形态走势十分尖锐,常在几个交易日内形成,而且在转势点往往有较大的成交量。

因为在前期上涨过程中,股价上涨速度很快,很多投资者已经获利,此时股价突然转入下跌行情,会导致这些获利者大量卖出股票。所以,倒V形顶形态出现后,股价往往会有较大幅度跌幅,投资者要注意及时出场。

在实战中,还有注意以下两个方面:

①.倒V形顶形态一旦形成,投资者不要幻想“等反弹之后再出场”。

②.倒V形顶形态形成的过程中,往往有均量线的死叉、MACD指标高位死叉等信号,投资者可以参考。

今天分享的这几种顶部反转形态,真的是超级重要,因为它们的形成一般都需要时间,但是一旦形成,不仅下跌速度快,而且幅度大。大家一定要收藏好,反复研读,直到熟练掌握。

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#sky光遇[超话]#又一个老朋友要卖号了,玩了一年多,一直都没放下光遇的理由是什么呢,第一批固玩已经全部退游了,现在加的好友也从来不会传过去玩,复刻也齐了,蜡烛也有四位数了,每天做完任务就感觉一点意义也没有了。新季节一波又一波的人来来往往的,不知道什么时候,我也会像他一样,传几个老友告知要卖号的消息…


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