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来自地底深处的神秘信号地球南极 , 这是世界上最寒冷的地区 , 这里人烟罕至 , 动物稀少 , 到处都是冰川积雪 。 严寒带来的影响使得这儿几乎没有人类居住 , 不过作为科考地点来说 , 再合适不过了 。 没有其他人的干扰 , 这里是地球上最后的一片净土 。
位于南极冰原之下 , 一场实验正在悄然进行 。 随着神秘信号的探测破译 , 这场实验宣布结束 。 而这次的结果令科学家们激动不已 , 该神秘信号是人类首次直接探测到高能天体物理的中微子 。
从卫星图的布局来看 , 这个实验场所占地面积为一平方公里 , 但是这个实验台和以往的还有所不同 , 它还需要去立体地观察才有原本的样貌 。
冰立方中微子天文台简称“冰立方” , 是中微子天文台建造在南极洲阿蒙森-斯科特南极站 , 整个项目是欧洲最大的粒子物理实验室 。 它的前身则是南极缪子和中微子探测器阵列AMANDA(阿曼达) 。
冰立方中微子天文台
阿曼达由光学模块组成 , 每个模块包含一个光电倍增管 , 沉入南极冰盖深度1500米~1900米 。 由光学模块组成的阵列安装在单独的字符串上 , 这些字符串则分布在一个直径200米的圆中 。 通过将热水软管在冰层中钻孔 , 将带有光学模块的电缆沉入其中 , 再让冰冻结 , 从而达到固定效果 。
阿曼达能够探测到能量非常高的中微子 , 大约在500亿电子伏特(50+GeV) , 这些中微子从北半球穿过地球 , 然后在它们穿过南极冰层时会发生反应 。
阿蒙森—斯科特站
相互作用下的氧或氢原子核通过与周围水冰中包含的缪子和强子簇射 。 阿曼达的光学模块则是用来检测这些粒子背后形成的契伦科夫辐射 , 通过分析光子的撞击时间 , 以此可以大致判定原始中微子的方向 。
初次所见2005年 , 阿曼达正式成为后续项目 , 也就是冰立方项目的天文台 。 阿曼达在后续的更新中进行了迭代处理 , 有了更多的光学模块 , 冰立方在2010年12月18日竣工 。
光电倍增管
冰立方与前身阿曼达类似 , 冰立方是由数字光学模块的球形光学传感器组成 , 每个传感器也都带有一个光电倍增管和一个单板数据采集计算机 , 这些计算机会将收集到的数据发送到阵列上方表面的计数室 。
2013年11月 , 冰立方宣布探测到的28个信号源可能来自于太阳系 , 在此之前 , 科学家一直认为这些中微子信号来自地球内部 , 或者是太阳信号传递在地上 , 由于地球磁场影响所产生的变化 。
太阳系
随着冰立方这些年的不断升级 , 能够探测的信号数据越来越多 。 2018年 , 冰立方中微子天文台宣布它们追踪到往期的神秘信号 。 而这个神秘信号正是超高能中微子 , 它的起源则在TXS 0506 +056(简称德克萨斯) 。
“德克萨斯”位于57亿光年外的猎户座 , 这是科学家首次使用中微子探测器定位空间中的物体 , 这一发现使得宇宙射线可以被识别出来 。
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