
科學(xué)家正在南極冰層中鉆洞

科學(xué)家正在向“冰立方”輸送傳感器
“暗物質(zhì)理論”自1933年提出以來,就一直被認(rèn)為是宇宙研究中最具挑戰(zhàn)性的課題。暗物質(zhì)無法直接觀測,但它卻能干擾其他星體而產(chǎn)生中微子;因此如果能捕捉到中微子的軌跡,那么就可以反過來追溯出它的源頭暗物質(zhì)。
據(jù)美國《大眾科學(xué)》雜志近日報道,美國工程師將于本月在南極完成“冰立方中微子觀測站”的建設(shè),屆時將啟動大型中微子觀測實驗。
自2004年以來,工程師們都會在每年的12月到南極冰層中鋪設(shè)光線感應(yīng)器。6年來,他們一共鉆了79個深達(dá)2500米的冰洞,每兩個洞之間相隔800米,而每一條凍結(jié)在洞里面的電纜包含有60個迪斯科球大小的光線感應(yīng)器。最后的7個洞于本月完成后,這些洞會形成一個含有5320個感應(yīng)器的“冰立方”網(wǎng)絡(luò),用以捕捉宇宙粒子的軌跡。
據(jù)研究人員介紹,每天將會有數(shù)十個中微子從“冰立方”中穿過,而它們會與冰中的氫原子或氧原子相撞,激發(fā)出另一種粒子——μ粒子,并發(fā)出藍(lán)光。這樣,感應(yīng)器通過對μ粒子的記錄,就可以測量出中微子的前進(jìn)路徑,進(jìn)而有可能推斷出它的源頭暗物質(zhì)。
主持該項研究的物理學(xué)家斯賓塞·克萊因認(rèn)為,中微子的來源目前還是個謎,它有可能是從超級黑洞里拋射出來的,有可能是在中子星和黑洞撞擊時產(chǎn)生的,也有可能來自暗物質(zhì)。他指出,通過“冰立方”所記錄下的跡象,或許能找到暗物質(zhì)的相關(guān)線索。
“冰立方”不僅將幫助科學(xué)家確定宇宙射線的來源、暗物質(zhì)和宇宙進(jìn)化的影響等現(xiàn)象,它還會發(fā)現(xiàn)一些意想不到的現(xiàn)象。冰立方的首席科學(xué)家弗朗西斯·豪森指出,每當(dāng)科學(xué)家們使用了更為先進(jìn)的工具,他們都能發(fā)現(xiàn)一些新的東西,而“冰立方”的建成,將有可能為科學(xué)界帶來全新的發(fā)現(xiàn)。
(譯言 王菁 編輯:信蓮)