伽馬射線探測器初定“兩口之家”

CTA將在南北半球各建立一個望遠鏡陣列

       當超高能的伽馬射線猛烈撞擊地球大氣層時，它們會引發粒子雨，并釋放出一種昏暗的藍光。利用這種光，天文學家可以追蹤罕見的伽馬射線(每平方米的大氣每月只會發生幾次撞擊)直至它們的源頭——宇宙中的一些劇烈事件，例如特大質量黑洞。不過，研究人員必須首先為計劃中的斥資2億歐元(2.77億美元)建造的切倫科夫望遠鏡陣列(CTA)找到一個家，或者更確切地說，這是一個兩口之家。該望遠鏡陣列將由位于北半球的一個19座碟形天線陣列與位于南半球的一個99座碟形天線陣列共同組成。

　　在4月10日于德國慕尼黑召開的一次會議上，來自12個CTA合作國家的代表正在逐漸接近最終的目標。在南半球，代表們已經將名單縮小至兩個候選地址：納米比亞南部的Aar和智利阿塔卡瑪沙漠的Cerro Armazones。而在北半球，4個候選地址將展開最終的角逐：其中兩個位于美國，另兩個則分別位于墨西哥和西班牙。

　　科學家希望該委員會最終能夠選擇一個最“靠譜”的地址。2013年，一個CTA科學家委員會基于環境因素，例如氣候和地震風險提出了一個更為寬泛的候選地址名單。

　　而最新的決定則增加了對東道國政治穩定性及經濟貢獻的考慮。曾幫助制定CTA計劃的美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的物理學家Rene Ong表示：“這個過程比我們希望的慢一些，但它一直在前進，這一點很重要。”

　　這一陣列將用來研究一處尚未開發過的能量區域的光子：高達100兆電子伏特。當由質子和其他核子構成的宇宙射線在中子星和黑洞的表面被加速，并與恒星風發生碰撞時便會釋放出這些光子。

　　CTA將會聚焦于銀河系的中心，這是因為科學家認為暗物質就隱藏在那里;許多理論預測，暗物質粒子將彼此湮滅，進而釋放出能夠被CTA所探測到的伽馬射線。該陣列所探測的物理現象的能量尺度遠遠超出了最強大的加速器所能探測的范圍。

　　CTA還將探索量子引力理論，該理論試圖調和量子力學與愛因斯坦引力理論之間的關系。一些理論預測，波長接近時空泡沫量子尺度的超高能光子將比來自相同源頭的低能光子運行的稍慢一些。在不同能量范圍觀測伽馬射線將能夠揭示這種到達時間的滯后。

　　CTA委員會打算在今年年底最終確定南半球的選址。而委員會主席、德國聯邦教育與研究部副部長Beatrix Vierkorn-Rudolph則表示，北半球的選址工作可能需要更長的時間。天文學家希望該望遠鏡陣列到2015年年底便能夠開工建設，并在2020 年左右可以全面運轉。

　　伽馬射線是原子核能級躍遷蛻變時釋放出的射線，是波長短于0.2埃的電磁波。伽馬射線有很強的穿透力，工業中可用來探傷或流水線的自動控制。伽馬射線對細胞有殺傷力，醫療上用來治療腫瘤。