在海拔5250米的西藏阿里地區(qū),由中國科學(xué)院高能物理研究所牽頭,聯(lián)合中國科學(xué)院國家天文臺、美國斯坦福大學(xué)等國內(nèi)外16家科研機(jī)構(gòu)共同研制,歷時(shí)8年建成的阿里原初引力波探測實(shí)驗(yàn)一期(AliCPT-1)實(shí)現(xiàn)首光觀測,成功獲取月球和木星輻射的150GHz頻段清晰圖像,并于7月13日正式發(fā)布。
阿里原初引力波探測實(shí)驗(yàn)由中國科學(xué)院高能物理研究所張新民研究員團(tuán)隊(duì)提出,是我國首個(gè)原初引力波探測實(shí)驗(yàn)。這一標(biāo)志性進(jìn)展預(yù)示著,我國科學(xué)家有望捕捉到宇宙大爆炸后瞬間產(chǎn)生的“原初引力波”。
如果把宇宙比作人類,原初引力波就是宇宙在嬰兒期的“第一聲啼哭”。這種神秘信號產(chǎn)生于宇宙暴脹時(shí)期的時(shí)空量子漲落,是極早期宇宙遺留下來的最原始的“時(shí)空漣漪”。
當(dāng)前,原初引力波探測被世界公認(rèn)為重大基礎(chǔ)科學(xué)前沿,是檢驗(yàn)宇宙起源理論的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn),為研究宇宙起源、驗(yàn)證暴脹理論及探索量子引力效應(yīng)提供了獨(dú)一無二的觀測窗口。
“若順利探測到原初引力波,我們將有機(jī)會一窺宇宙‘最初的模樣’,同時(shí)推動低溫超導(dǎo)探測器、低溫讀出電子學(xué)等尖端技術(shù)的突破性發(fā)展,促進(jìn)宇宙學(xué)研究邁向更高精度的時(shí)代。”中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、阿里原初引力波探測實(shí)驗(yàn)首席科學(xué)家張新民說。
原初引力波極其微弱,其信號隱藏在宇宙微波背景輻射的偏振中,而地球大氣中的水汽會嚴(yán)重干擾觀測。因此,探測實(shí)驗(yàn)必須在極干、極凈的地方“架設(shè)望遠(yuǎn)鏡”。
“青藏高原連呼吸都困難,卻是觀測宇宙的極佳地點(diǎn)?!敝袊茖W(xué)院高能物理研究所研究員、阿里原初引力波探測實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目經(jīng)理劉聰展介紹,已有研究結(jié)果顯示,地球上可以開展原初引力波觀測的臺址包括南半球的南極、智利的阿塔卡馬沙漠,和位于北半球的青藏高原及格陵蘭島。
阿里原初引力波觀測站。(中國科學(xué)院高能物理研究所供圖)
從青藏高原到浩瀚宇宙,中國科學(xué)家矢志創(chuàng)新,解碼宇宙“最初的奧秘”。此次成功完成首光觀測,標(biāo)志著我國在原初引力波探測實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步,意義深遠(yuǎn)。
“首光觀測只是開始!作為北半球首個(gè)高海拔原初引力波的觀測實(shí)驗(yàn),其建成填補(bǔ)了我國在該研究領(lǐng)域的空白,與南半球的南極、智利形成互補(bǔ)觀測?!敝袊茖W(xué)院高能物理研究所研究員、阿里原初引力波探測實(shí)驗(yàn)副首席科學(xué)家李虹表示,實(shí)驗(yàn)將進(jìn)一步提升我國在極早期宇宙研究中的國際話語權(quán)。
未來,人類或?qū)⒄嬲翱吹健庇钪嬲Q生的那一刻——而中國,正在這場探索中扮演重要角色。
策劃:陳芳
記者:胡喆
新華社國內(nèi)部出品