第13章 三年曲线:宇宙射线高能段通量的持续攀升 夏鼎星途
“这边是数据中心。”司天观推开一扇门,恆温恆湿的空气扑面而来,几十个机柜整齐排列,指示灯有节奏地闪烁著,昼夜不停地处理著山脊上五千多个探测器传回的数据。“隔壁是分析室,再过去是会议室和值班宿舍。”
他带著他们穿过走廊,来到主控室。
主控室大约一百二十平米,是整个观测站的核心。一整面墙都是显示屏,实时刷新著阵列的运行状態和各个通道的数据流。几个值班人员坐在各自的工位前,有的在盯著屏幕上的波形图,有的在翻看日誌。看到司天观带人进来,有人抬头打了个招呼,又低头继续工作。
司天观的工位在最里面,三台显示器呈弧形排开,桌面上散落著几本翻到卷边的专业期刊和一个用了多年的保温杯。
“这是我们的主控室。”司天观说,“二十四小时有人值班,三班倒。山脊上那五千多个探测器的数据全部匯总到这里。”
陈星回扫了一眼墙上的大屏,目光在其中一组数据上停住了。
“那是三年的趋势图?”
“对。”司天观说,“去会议室吧,那里有大屏,看得清楚些。”
会议室在主控室隔壁,不大,一张长桌,几把椅子,墙上掛著一块大屏幕。司天观把数据投到屏幕上,关掉了顶灯,屏幕的光线在昏暗的房间里映出几个人的轮廓。
“这是过去三年宇宙射线通量的变化曲线。”司天观说,“不是某个频率的信號,而是高能段通量,从三年前开始,逐年上升,最近一年加速明显。”
他调出两组数据,屏幕分成左右两半。
高能曲线从三年前开始缓慢爬升。第一年几乎察觉不到,像是一条水平线上微不足道的毛刺;第二年有了可测量的增量,开始引起他的注意;到了第三年,上升斜率明显变陡,已经无法用任何仪器误差来解释。
他把这条曲线和太阳活动周期做过比对,太阳黑子数、耀斑频率、日冕物质拋射,都不匹配。他又调出地磁指数、大气参数、平流层气溶胶浓度,做了交叉相关分析,排除了所有已知的周期性因素。
结论只有一个:地球正在进入一个高能粒子密度持续升高的空间区域。
他靠向椅背,端起保温杯喝了一口枸杞水。杯身上有一道凹痕,那是三年前他手滑摔在仪器架角上留下的,他没换,一直用到现在。每次握住那个凹陷的位置,他都能想起那天自己盯著刚出现的第一组异常数据时走神的样子。
他在这间观测站里用坏了四台显示器、三把椅子、无数根数据线,唯独这个杯子一直没换。杯底的枸杞已经泡了四泡,顏色淡了,但他懒得重新加。
他在这行干了十五年,从没遇到过这种事。十五年,够读完两次博士,够见证一个技术领域从萌芽到成熟,但还不足以让他对眼前的数据给出一个合理的解释。
他说话时,左手无意识地按了按掛在脖子上的耳机,那是中子探测器的音频输出通道,平时用来监听探测器的运行状態。
有经验的观测员能从耳机里的咔嗒声判断设备是否正常:背景噪声的节奏是隨机的,均匀的,像雨点落在铁皮屋顶上。
但最近,那个隨机的节奏里多了一种不该存在的东西,一种周期性的调製,像是有人在雨声里藏了一个节拍器。
他把那段信號录了下来,反覆听了不下二十遍,確认不是设备故障,不是地磁扰动,不是任何已知的干扰源。
“和我的数据对得上。”陈星回把两张频谱图叠在一起,波形几乎完美重合,“我回溯了过去三个月的电磁记录,振幅在持续增长。”
“三个月?”司天观切换屏幕上的画面,调出那张三年的趋势图,“你看看这个。”
陈星回凑近屏幕。当他的目光落在那条曲线上时,他的瞳孔微微收缩了一下,不是惊讶,而是一种確认了什么的表情,像是拼图的最后一块终於落了位。
“我们这个观测站有多套探测系统。”司天观指著左边那半屏。
“左边这套是中子监测仪的数据,探测的是吉电子伏(gev)能级的次级粒子,也就是你们说的『低能段』。我们这个海拔四千四,大气薄,次级粒子通量比低海拔地区高得多,正常计数率大约每小时一百二十万次。按照太阳活动周期,现在处於极大期附近,这个数字应该持续走低。”
他敲了几个键,调出一条缓慢下降的趋势线,“实际也確实在降,三年降了约百分之十五,完全符合预期。”
他切换到右边那半屏:
“但右边这套地面簇射粒子阵列的数据,探测的是拍电子伏(pev)以上的原初宇宙线,真正的『高能段』。阵列占地一点三六平方公里,五千多个电磁粒子探测器和一千多个繆子探测器同时运行。正常情况下的触发率大约是每年每平方公里几十个事件,少得可怜。”
“三年前开始,触发率在缓慢上升。第一年变化不大,我没太在意。第二年增幅明显了,我开始排查设备问题。到了今年,”他指著一条陡峭上升的曲线,“触发率已经比正常水平高出了近两个数量级。”
“也就是说,现在每年能探测到的拍电子伏级事件,比正常时期多了上百倍。”
他放下保温杯:“这个量级的高能粒子通量,已经足以让大气簇射本身变成肉眼可见的现象,紫霄神雷就是这么来的。”
陈星回盯著那条曲线,沉默了几秒钟。
“三年……”他低声说,“和推算的时间窗口有些吻合。”