2月3日,高海拔宇宙線觀測(cè)站(LHAASO)項(xiàng)目首篇科學(xué)文章“Observation of the Crab Nebula with LHAASO-KM2A - a Performance Study”在《中國(guó)物理C》正式發(fā)表。LHAASO第一篇科學(xué)文章的發(fā)表,正式開啟了超高能伽馬天文的發(fā)現(xiàn)之旅。
文章利用LHAASO實(shí)驗(yàn)平方公里陣列(KM2A)子陣列首批數(shù)據(jù)測(cè)量了標(biāo)準(zhǔn)燭光——蟹狀星云10 TeV(1 TeV=1012電子伏特)以上伽馬射線輻射,由此檢驗(yàn)了陣列關(guān)鍵科學(xué)性能。文章結(jié)果顯示KM2A對(duì)蟹狀星云超高能(能量>100TeV)伽馬輻射的觀測(cè)顯著性超過(guò)了14倍標(biāo)準(zhǔn)偏差,這已經(jīng)大幅超過(guò)此前所有實(shí)驗(yàn)多年累積結(jié)果,表明LHAASO已經(jīng)成為國(guó)際上最靈敏的超高能伽馬射線探測(cè)裝置。
LHAASO是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山,針對(duì)不同的科學(xué)目標(biāo),LHAASO設(shè)計(jì)了三個(gè)子陣列,其中一平方公里陣列KM2A主要測(cè)量10 TeV以上伽馬射線。KM2A由5195臺(tái)地面閃爍體探測(cè)器和1188臺(tái)地下繆子探測(cè)器組成,主體工程于2017年11月開始建設(shè),2019年12月底完成的1/2規(guī)模陣列已經(jīng)成為全球最靈敏的同類裝置,及時(shí)投入了科學(xué)觀測(cè),剛剛發(fā)表的文章就是基于1/2規(guī)模KM2A陣列前5個(gè)月數(shù)據(jù)完成。
文章詳細(xì)介紹了KM2A數(shù)據(jù)從標(biāo)定、重建、模擬到分析整個(gè)方法和流程,并通過(guò)對(duì)蟹狀星云的觀測(cè)檢驗(yàn)了陣列的角分辨率、指向精度、伽馬/背景鑒別能力等關(guān)鍵科學(xué)性能,所測(cè)得的能譜與其他實(shí)驗(yàn)的結(jié)果吻合,為利用 KM2A開展伽馬射線天文研究奠定了重要基礎(chǔ)?,F(xiàn)在3/4規(guī)模的陣列已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行,將于2021年6月全部建成。
相關(guān)文章見(jiàn):https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-1137/abd01b
LHAASO-KM2A在10-25TeV,25-100TeV和100-1000TeV三個(gè)能段觀測(cè)到的Crab顯著性天圖,顯著性分別為19.2、28.0和14.7倍標(biāo)準(zhǔn)偏差