科學家正在南極冰層中鉆洞
科學家正在向“冰立方”輸送傳感器
“暗物質理論”自1933年提出以來,就一直被認為是宇宙研究中最具挑戰性的課題。暗物質無法直接觀測,但它卻能干擾其他星體而產生中微子;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。
據美國《大眾科學》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,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光線感應器。6年來,他們一共鉆了79個深達2500米的冰洞,每兩個洞之間相隔800米,而每一條凍結在洞里面的電纜包含有60個迪斯科球大小的光線感應器。最后的7個洞于本月完成后,這些洞會形成一個含有5320個感應器的“冰立方”網絡,用以捕捉宇宙粒子的軌跡。
據研究人員介紹,每天將會有數十個中微子從“冰立方”中穿過,而它們會與冰中的氫原子或氧原子相撞,激發出另一種粒子——μ粒子,并發出藍光。這樣,感應器通過對μ粒子的記錄,就可以測量出中微子的前進路徑,進而有可能推斷出它的源頭暗物質。
主持該項研究的物理學家斯賓塞·克萊因認為,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生的,也有可能來自暗物質。他指出,通過“冰立方”所記錄下的跡象,或許能找到暗物質的相關線索。
“冰立方”不僅將幫助科學家確定宇宙射線的來源、暗物質和宇宙進化的影響等現象,它還會發現一些意想不到的現象。冰立方的首席科學家弗朗西斯·豪森指出,每當科學家們使用了更為先進的工具,他們都能發現一些新的東西,而“冰立方”的建成,將有可能為科學界帶來全新的發現。
(譯言 王菁 編輯:信蓮)