我们的问题是,本身不带电荷的中微子自由穿越宇宙深空,直奔地球而来。人类如何截获它?研究它?
太阳老确实了,发射出来的中微子,其能量一般在20百万电子伏以下,算不上什么“超高能中微子“。实际上,捕获超高能中微子,首先要避开太阳低能中微子的干涉捣乱。
科学家反复思考,终于想出一个妙法。南极大陆冰层厚度一般有3公里多,南极冰都是原始纯净水,结冰没有气泡,很实在。科学家在南极选择了一块地方,深入冰层下面2.4公里,然后划定一个“冰立方体”,长、宽、高都是一公里,叫做“冰立方”(IceCube)。“冰立方”由十亿盹冰组成,真是一个庞然大物。
划定了“冰立方”,将它作为擒拿中微子的笼子,套住一个中微子就好办了。“冰立方”的上方还有很厚的冰层,里面绝对是“一片漆黑”。科学家让“冰立方”对准地球的地心方向,专门捕获那些穿越地球的高能中微子,把地区当成过滤器。。
从2000年开始,科学家在“冰立方”里面打孔,安装了5千多个感光探测器。一旦中微子碰巧撞上“冰立方”里面的原子,立即就会发出蓝色闪光,同时放出一个新的粒子。自动感光系统会“抓拍”下这一撞击情景,报告系统逮住了一个中微子。实际上,逮住中微子的几率极小,几乎为零,一般情况下,中微子都是“穿堂而过”,逃之夭夭。
2014年4月10日,”冰立方“终于逮住了一颗“超高能中微子”,其能级是太阳中微子的一百多万倍,等价于一百万个质子的能量(one million times a
proton’s mass),这简直是“玄”了!经过仔细研究,发现这家伙来自银河系中心巨型黑洞在吞吃物质时所发出的超高能中微子。科学家认为,一年逮住一个高能中微子就算不错了。
袁萌 6月5日
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