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捕捉微中子 冰立方探测器首次探测到外太空微粒

http://www.kexue.com 2013-11-28 09:30:04 新浪科技  发表评论


借助于冰立方探测器,科学家首次探测到来自外太空的微中子

  冰立方探测器首次探测到来自外太空的微中子。微中子是一种神秘的高能粒子,可能是宇宙内最剧烈的撞击产物。阿德莱德大学的加里-希尔博士表示:“冰立方为我们打开了宇宙的一个新窗口。这一发现为进行新型天文学研究铺平了道路。我们可以利用探测器探测银河系以及银河系以外的遥远区域。”

  冰立方是世界上最大的粒子探测器,座落于南极。希尔称:“这是我们发现的第一个坚实证据,证明我们探测到来自太阳系以外‘宇宙加速器’的高能微中子。”希尔是研究论文的作者之一。研究论文将刊登在《科学》杂志上。

  微中子是一种亚原子粒子,与其他所有物质发生非常微弱的交互作用。这种粒子由宇宙射线粒子撞击形成,例如在大气层内、恒星中央、核反应和超新星爆炸。天文学家怀疑其他未知的宇宙加速器也产生微中子。由于微中子与物质发生微弱的交互作用,探测微中子的难度极高。

  为了探测微中子,冰立方探测器使用深埋在南极洲冰盾地下的5160个传感器,深度达到1.5公里。数万亿个微中子穿过冰立方监测的1立方公里冰区。在与冰层中的氧原子发生相撞时,撞击会产生微弱的蓝色闪光。科学家可以根据蓝光判断微中子飞入探测器时的方向和能量。

  2012年4月,科学家首次发现地外高能微中子的线索,当时探测到的两次撞击事件能量超过1000 TeV。后来,科学家将这两个微中子命名为“伯特”和“厄尼”。研究发现刊登在《物理评论快报》上。这一次,科学家探测到26日更为微弱的撞击事件,能量大约在30 TeV左右。

  微中子不会受到磁场影响,因此能够追踪到它们的源头。希尔表示:“至少有一半微中子的特性和能量与在地球大气层产生的微中子不符。它们可能在活跃的星系中央形成,可能是类星体。我们面对的问题是它们到底是在我们所在的星系形成还是银河外的星系。”

  希尔指出迄今为止探测到的微中子分布在天空各处,在不同时间出现,说明它们并非由单一事件导致或者来自于单一的源头。他说:“我们要做的就是获取更多数据同时在更长时间内运转探测器。如果天空中存在一个首先方向,它终究会出现并被我们探测到。”(孝文)

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