阿里原初引力波探测实验预计年中试运行

阿里原初引力波探测实验所在地。图由阿里原初引力波探测实验项目办公室提供

阿里原初引力波探测实验是在阿里天文观测基地海拔5250米的B1点建设一台高灵敏的宇宙微波背景辐射（CMB）偏振望远镜，探测原初引力波，探索宇宙起源。人们将其形象地比喻成：在“世界屋脊的屋脊”聆听宇宙初啼。今年四五月份，阿里原初引力波探测实验将完成接收机以外的所有设备在站测试，预计今年年中能完成具有1700个探测器的接收机安装，并开始试运行。

近日，记者了解到，与LIGO（一般指激光干涉引力波天文台）探测到的黑洞引力波不同，原初引力波起源于宇宙诞生时期的时空量子涨落，它对应的频段比黑洞、中子星并合产生的引力波要低很多，一旦被探测到将是对宇宙起源理论（如暴涨、反弹等）的强有力检验。CMB是一群古老的光子。宇宙在极早期曾经充斥着各种基本粒子并处于混沌的等离子体状态，直到大爆炸后约38万年，质子和电子结合成稳定的中性氢原子，宇宙才变得通透起来，从而使得当时的光子能够自由穿行。这群光子，在经过约137亿年后到达地球，为我们提供137亿年前的一张宇宙快照。

宇宙暴涨理论认为，在大爆炸发生后的极短一瞬间，宇宙经历了一场快速膨胀，在这“暴涨”过程中产生的原初引力波会在宇宙微波背景辐射留下可探测的印迹，即原初的B模式偏振。

探测原初B模式偏振就是“阿里计划”追寻的目标。“这种实验对地面环境要求苛刻。”阿里原初引力波探测实验首席科学家张新民进一步解释，由于大气会吸收CMB光子，同时大气自身又向外辐射，这些会污染所观测的信号，因此需要大气稀薄、干燥、含水量低。全球仅有四个最佳观测点，南半球有两个区域，一是南极，二是智利的阿塔卡玛沙漠；北半球也有两个区域，一是我国青藏高原，二是格陵兰岛，目前阿里实验是北半球唯一的高海拔原初引力波观测站。

张新民介绍，在中科院、基金委、科技部和当地政府的支持下，阿里实验于2016年底正式启动，经过四年的努力工作，取得了重大进展。今年四五月份，阿里原初引力波探测实验将完成接收机以外的所有设备在站测试，预计今年年中能完成具有1700个探测器的接收机安装，并开始试运行。