阿里原初引力波探測實驗預計年中試運行

阿里原初引力波探測實驗所在地。圖由阿里原初引力波探測實驗項目辦公室提供

阿里原初引力波探測實驗是在阿里天文觀測基地海拔5250米的B1點建設一臺高靈敏的宇宙微波背景輻射（CMB）偏振望遠鏡，探測原初引力波，探索宇宙起源。人們將其形象地比喻成：在“世界屋脊的屋脊”聆聽宇宙初啼。今年四五月份，阿里原初引力波探測實驗將完成接收機以外的所有設備在站測試，預計今年年中能完成具有1700個探測器的接收機安裝，并開始試運行。

近日，記者了解到，與LIGO（一般指激光干涉引力波天文臺）探測到的黑洞引力波不同，原初引力波起源于宇宙誕生時期的時空量子漲落，它對應的頻段比黑洞、中子星并合產(chǎn)生的引力波要低很多，一旦被探測到將是對宇宙起源理論（如暴漲、反彈等）的強有力檢驗。CMB是一群古老的光子。宇宙在極早期曾經(jīng)充斥著各種基本粒子并處于混沌的等離子體狀態(tài)，直到大爆炸后約38萬年，質子和電子結合成穩(wěn)定的中性氫原子，宇宙才變得通透起來，從而使得當時的光子能夠自由穿行。這群光子，在經(jīng)過約137億年后到達地球，為我們提供137億年前的一張宇宙快照。

宇宙暴漲理論認為，在大爆炸發(fā)生后的極短一瞬間，宇宙經(jīng)歷了一場快速膨脹，在這“暴漲”過程中產(chǎn)生的原初引力波會在宇宙微波背景輻射留下可探測的印跡，即原初的B模式偏振。

探測原初B模式偏振就是“阿里計劃”追尋的目標?！斑@種實驗對地面環(huán)境要求苛刻?！卑⒗镌跻Σㄌ綔y實驗首席科學家張新民進一步解釋，由于大氣會吸收CMB光子，同時大氣自身又向外輻射，這些會污染所觀測的信號，因此需要大氣稀薄、干燥、含水量低。全球僅有四個最佳觀測點，南半球有兩個區(qū)域，一是南極，二是智利的阿塔卡瑪沙漠；北半球也有兩個區(qū)域，一是我國青藏高原，二是格陵蘭島，目前阿里實驗是北半球唯一的高海拔原初引力波觀測站。

張新民介紹，在中科院、基金委、科技部和當?shù)卣闹С窒?，阿里實驗?016年底正式啟動，經(jīng)過四年的努力工作，取得了重大進展。今年四五月份，阿里原初引力波探測實驗將完成接收機以外的所有設備在站測試，預計今年年中能完成具有1700個探測器的接收機安裝，并開始試運行。