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南极洲“幽灵粒子”观测站进行重大升级,可能为物理突破“铺平道路”
美国国家科学基金会位于南极的大型冰立方中微子探测器刚刚进行了重大新升级,有望将“幽灵粒子”的搜索提升到一个新水平。
来源:LiveScience南极的冰封“幽灵粒子”探测器刚刚进行了重大升级。
冰立方中微子观测站在其服务 15 年来首次进行了扩建。技术人员在探测器底部添加了 600 多台新仪器,探测器现在由 92 串中微子探测器组成,埋在阿蒙森-斯科特南极研究站附近一立方公里的冰层中。
该天文台的设计目的是寻找高能中微子——绰号“幽灵粒子”,因为它们是几乎无质量、无电荷的亚原子粒子,以接近光速的速度穿过空间和物质。中微子无处不在;每秒约有 100 万亿次能量穿过地球上的每个人。但由于它们很少与所经过的物质相互作用,因此很难被发现。
科学家们希望更好地了解中微子,因为中微子是在重要过程中产生的,例如启动宇宙的大爆炸、为恒星提供动力的核聚变以及标志着恒星剧烈死亡的超新星爆炸。
在 IceCube,科学家们检测到中微子与物质相互作用并产生次级粒子时产生的微小闪光。这需要一个偏远而安静的环境(在南极很容易获得),以及大量用于检测光的透明物质(在本例中为冰)。 IceCube 的科学家们已经成功追踪到来自耀变体(围绕超大质量黑洞的遥远星系)的单个中微子的到来。他们还利用这些粒子绘制了银河系中所有物质的地图。
2019年,美国国家科学基金会(NSF)批准拨款将探测器从86串探测器升级为92串探测器。六个新串装有新的探测器模块,每个模块中都有多种类型的光电传感器。从 2023 年到 2026 年,我们花了 3 次为期 10 周的实地考察,才在南极冰层中钻了一英里多并放置了传感器。
