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埋藏在南極冰原下方,占地一平方公裏,這一次終於探測到神秘訊號

2024-03-27科學

位於南極冰蓋之下,深入地面1.6公裏處,設有一組先進的探測器,被稱為冰立方探測器。最近,這些裝置再次捕獲到了神秘的微中子訊號,證實了它們的存在,並揭示了背後的復雜原理。由於微中子極其難以與物質發生作用,地面儀器很難捕捉到它們,因此,大多數微中子探測器被設定在地下或冰層之下。

微中子既無品質也無電荷,幾乎不與其他物質交互作用。但最近冰立方探測器捕捉到一個來自40億光年外的耀變體的高能微中子,這一發現可能解開天文學界的一大謎團,幫助科學家探索微中子及其他高能宇宙射線的起源,指出了這些現象與所謂的活動星系核有關。

盡管冰立方探測器的主體建築位於冰面之上,但其關鍵探測部份位於冰層之下。它包括81個表面陣列的探測器組,能夠探測穿越地球的原始宇宙射線,包括它們的流量和成分。每個探測點都與位於六邊形網格上的數位光學模組相連,探測器深埋在冰層中,能夠捕捉來自太陽、銀河系內外的微中子。

科學家相信,這些似幽靈一般的微中子與宇宙射線有關,它們源自一些高能的宇宙事件。1912年,當科學家首次觀察到太陽風暴爆發後與地球的交互作用以及來自銀河系各個方向的銀河宇宙射線時,宇宙射線的秘密開始被揭示。超新星爆發也被視為宇宙射線的一個來源,以及黑洞等傳統的射線來源。

宇宙印象頭條獨家報道,宇宙射線主要由帶電粒子組成,當它們透過恒星周圍的強磁場時,會發生交互作用。磁場能夠改變宇宙射線的路徑,使得追蹤其來源變得困難。盡管如此,我們對這些射線了解有限。

然而,微中子與此不同。由於微中子不帶電荷,它們可以不受恒星磁場的幹擾直線傳播,這使得追溯微中子的源頭成為可能。

因此,天文學家尋找宇宙射線的來源轉而變為探測微中子,再透過微中子的傳播路徑反推出宇宙射線的來源。冰立方探測器就是這樣一個裝置,它被安置在南極冰原之下,覆蓋了一平方公裏的面積。這次,它成功捕捉到了來自稱為TXS-0506 + 056的耀變體的微中子訊號,為我們揭示了微中子的神秘來源。