羊八井！新纪录！超高能伽玛射线天文观测进入新时代( 七 )_出品：科普中国制作：覃拈（武汉大学&

从1989年到2019年，中日科学家在这个实验上花费了三十年时间。

超高能量宇宙伽玛射线实验的难点在于这种宇宙线极为稀有，来自太空的宇宙线通常以带电粒子为主（比如质子），而不带电的伽玛射线在宇宙线中的占比不到1%。伽玛射线的微小信号被淹没在整个宇宙线的背景当中，科学家需要想办法去除宇宙线中的本底，挑选出伽玛射线的信号。

如何挑选出伽玛射线的信号？

利用带电粒子空气簇射和伽玛光子空气簇射中，各自产生的μ子个数的差别来区分：宇宙射线中的带电粒子在空气簇射时产生的μ子数目多，例如100TeV的质子大约可测得100个μ子，而100TeV的伽玛光子产生的 μ子大概也就10个左右。

羊八井实验在2014年进行了升级，成为国际上在相应能区最灵敏的探测器。中日科学家在地下2.5米的地方增加安装了多个水切伦科夫探测器，利用2.5米的土层过滤掉空气簇射产生的低能电子和光子本底，水切伦科夫探测器则用于探测μ子。这次升级让羊八井实验在国际上首次实现能够准确测量宇宙线中的μ子个数，成为100TeV以上能区最灵敏的宇宙伽玛射线探测器。