天山射电实验探测极高能中微子和宇宙线

摘要

宇宙中微子正开启一个电磁波观测宇宙之外的全新窗口．然而，传统的中微子探测手段由于造价过高，导致探测器有效面积不足或观测时间有限等问题，不便于进行高能中微子（一般认为能量大于1015eV为超高能，能量大于1018eV为极高能）的观测．射电阵列，采用造价低、全天候观测的射电天线，可以建造大面积的观测阵列，达到极高能中微子天文学和极高能宇宙线探测所需的高灵敏度．在科技部国家重点基础研究发展计划项目“宇宙第一缕曙光探测”的资助下，原型阵列TREND（天山射电探测中微子探测器）在2011-2012年的运行过程中取得了重要的成果，仅依靠单极化接收天线阵列，首次证明了不依赖于传统粒子探测器的自触发射电探测方式可以对高能粒子大气簇射进行有效探测．我们计划建造一个巨型天线阵列GRAND，这将是世界上1017eV以上最灵敏的高能中微子望远镜，可以对高能中微子进行有效的观测．