高海拔宇宙线观测站LHAASO数据天文分析方法与软件研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    U1931111
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    50.0万
  • 负责人：
    张建立
  • 依托单位：
    中国科学院国家天文台
  • 学科分类：
    A3301.利用天文台设备或数据开展天文观测和理论研究
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) is a largest science and technology infrastructure project in China, and the National Development and Reform Commission approved the project at the end of 2015. The LHAASO uses a variety of detection methods to composite and accurately measure cosmic ray particles entering the atmosphere, which will greatly increase sensitivity and cover a wide energy range. LHAASO has the advantages of low threshold energy, large effective area, large field of view and all-weather, and will become the most sensitive experiment internationally in ultra-high energy gamma ray detection, very high energy gamma ray survey, cosmic ray spectrum and anisotropy measurement. China's LHAASO will become one of the world's four largest cosmic ray research bases, making our country's research in this field to be one of the world's leading positions, solving the origin of cosmic rays, one of the most important scientific frontier issues of today. LHAASO will form a strong attraction, attracting a large number of physics and astronomers from home and abroad to participate in LHAASO data analysis and related physical and astronomical research. Therefore, it is urgent to develop a standard data analysis tool as soon as possible to carry out data conveniently and efficiently. Analytical and astronomical research, fully realize the potential of LHAASO, and make more and better results as soon as possible.
高海拔宇宙线观测站（LHAASO）是国家重大科技基础设施，国家发改委于2015年底批准立项。LHAASO 采用多种探测手段，对进入大气层的宇宙线粒子进行复合、精确地测量，将大幅提高灵敏度并覆盖宽广能量范围。LHAASO 拥有低阈能，大有效面积，大视场和全天候等优势，将在超高能伽马射线探测，甚高能伽马射线巡天，宇宙线能谱和各向异性测量方面成为国际上最灵敏度的装置。我国高海拔宇宙线观测站LHAASO将成为世界上4 大宇宙线研究基地之一，使我国在这一领域的研究跻身于国际领先地位，对当今最重要的科学前沿问题之一的宇宙线起源发起冲击。LHAASO将形成强大的吸引力，吸引国内外大批物理和天文学家参与到LHAASO的数据分析和相关的物理和天文研究中来，因此，急需尽快开发出标准的数据分析工具，便捷、高效地开展数据分析和天文研究，把大科学装置LHAASO的潜力充分发挥起来，尽快做出更多更大更好的成果。

结项摘要

高海拔宇宙线观测站（LHAASO）是国家重大科技基础设施，2021年开始全阵列科学取数。LHAASO 采用多种探测手段，对宇宙线大气簇射进行复合、精确地测量，大幅提高了灵敏度并覆盖宽广能量范围。LHAASO 低阈能，大有效面积，大视场和全天候等优势，在超高能伽马射线探测，甚高能伽马射线巡天，宇宙线能谱和各向异性测量方面成为国际上最灵敏度的装置。LHAASO已形成强大的吸引力，国内外大批物理和天文学家逐渐参与到LHAASO的数据分析和相关的物理和天文研究中来，因此，急需尽快开发出标准的数据分析工具，便捷、高效地开展数据分析和天文研究，充分发挥LHAASO的潜能，尽快做出更多更大更好的成果。本项目主要研究内容为LHAASO海量数据数据处理方法和数据组织形式，探测器响应函数，背景估计方法等。开发了一种规范的宇宙线数据格式和组织形式，获得了LHAASO探测器性能的精确描述，开发了LHAASO伽玛数据处理流程管线，对标准烛光蟹状星云的分析表明，该管线可以方便高效地获得与以往分析工具一致的结果，大幅提高LHAASO数据分析效率，节省大量计算资源；另外还尝试将LHAASO观测结果融合到传统天文观测数据库中，并实现了可视化，提升了LHAASO观测数据的利用效率和广度。该工具将逐步共享给国内外物理和天文学家分析LHAASO数据使用，将深入挖掘LHAASO潜力，促进LHAASO的科学产出。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Performance of LHAASO-WCDA and observation of the Crab Nebula as a standard candle
LHAASO-WCDA 的性能和蟹状星云作为标准烛光的观测
  • DOI：
    10.1088/1674-1137/ac041b
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Chinese Physics C
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Aharonian F.;An Q.;Axikegu 克古;Bai L. X.;Bai Y. X.;Bao Y. W.;Bastieri D.;Bi X. J.;Bi Y. J.;Cai H.;Cai J. T.;Cao Z.;Cao Z.;Chang J.;Chang J. F.;Chang X. C.;Chen B. M.;Chen J.;Chen L.;Chen L.;Chen L.;Chen M. J.;Chen M. L.;Chen Q. H.;Chen S. H.;Chen S. Z.;Che
  • 通讯作者：
    Che
Discovery of the Ultrahigh-energy Gamma-Ray Source LHAASO J2108+5157
超高能伽马射线源LHAASO J2108 5157的发现
  • DOI：
    10.3847/2041-8213/ac2579
  • 发表时间：
    2021-06
  • 期刊：
    The Astrophysical Journal Letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cao
  • 通讯作者：
    Cao
Extended Very-High-Energy Gamma-Ray Emission Surrounding PSR J0622+3749 Observed by LHAASO-KM2A
LHAASO-KM2A 观测到 PSR J0622 3749 周围的扩展甚高能伽马射线发射
  • DOI：
    10.1103/physrevlett.126.241103
  • 发表时间：
    2021-06-16
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW LETTERS
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Aharonian, F.;An, Q.;Huang, X. Y.
  • 通讯作者：
    Huang, X. Y.
Exploring Lorentz Invariance Violation from Ultrahigh-Energy γ Rays Observed by LHAASO.
探索 LHAASO 观测到的超高能 γ 射线的洛伦兹不变性破坏。
  • DOI：
    10.1103/physrevlett.128.051102
  • 发表时间：
    2022-02
  • 期刊：
    Physical review letters
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Zhen Cao;F. Aharonian;Q. An;Axikegu;L. X. Bai;Y. X. Bai;Y. W. Bao;D. Bastieri;X. J. Bi;Y. J. Bi;H. Cai;J. T. Cai;Zhe Cao;J. Chang;J. F. Chang;B. M. Chen;E. S. Chen;J. Chen;Liang Chen;Long Chen;M. J. Chen;M. L. Chen;Q. H. Chen;S. H. Chen;S. Z. Chen;T. L. C
  • 通讯作者：
    T. L. C

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  • 发表时间：
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  • 作者：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢书谊;陈美香;张建立;肖凯
  • 通讯作者：
    肖凯

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张建立的其他基金

新疆21CMA基地射电探测宇宙线数据分析
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    11505213
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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