当前位置: 华文世界 > 科学

埋藏在南极冰原下方,占地一平方公里,这一次终于探测到神秘信号

2024-03-27科学

位于南极冰盖之下,深入地面1.6公里处,设有一组先进的探测器,被称为冰立方探测器。最近,这些设备再次捕获到了神秘的中微子信号,证实了它们的存在,并揭示了背后的复杂原理。由于中微子极其难以与物质发生作用,地面仪器很难捕捉到它们,因此,大多数中微子探测器被设置在地下或冰层之下。

中微子既无质量也无电荷,几乎不与其他物质相互作用。但最近冰立方探测器捕捉到一个来自40亿光年外的耀变体的高能中微子,这一发现可能解开天文学界的一大谜团,帮助科学家探索中微子及其他高能宇宙射线的起源,指出了这些现象与所谓的活动星系核有关。

尽管冰立方探测器的主体建筑位于冰面之上,但其关键探测部分位于冰层之下。它包括81个表面阵列的探测器组,能够探测穿越地球的原始宇宙射线,包括它们的流量和成分。每个探测点都与位于六边形网格上的数字光学模块相连,探测器深埋在冰层中,能够捕捉来自太阳、银河系内外的中微子。

科学家相信,这些似幽灵一般的中微子与宇宙射线有关,它们源自一些高能的宇宙事件。1912年,当科学家首次观察到太阳风暴爆发后与地球的相互作用以及来自银河系各个方向的银河宇宙射线时,宇宙射线的秘密开始被揭示。超新星爆发也被视为宇宙射线的一个来源,以及黑洞等传统的射线来源。

宇宙印象头条独家报道,宇宙射线主要由带电粒子组成,当它们通过恒星周围的强磁场时,会发生相互作用。磁场能够改变宇宙射线的路径,使得追踪其来源变得困难。尽管如此,我们对这些射线了解有限。

然而,中微子与此不同。由于中微子不带电荷,它们可以不受恒星磁场的干扰直线传播,这使得追溯中微子的源头成为可能。

因此,天文学家寻找宇宙射线的来源转而变为探测中微子,再通过中微子的传播路径反推出宇宙射线的来源。冰立方探测器就是这样一个装置,它被安置在南极冰原之下,覆盖了一平方公里的面积。这次,它成功捕捉到了来自称为TXS-0506 + 056的耀变体的中微子信号,为我们揭示了中微子的神秘来源。