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(lái)，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(wú)法直接觀測(cè)，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(guò)來(lái)追溯出它的源頭暗物質(zhì)。

據(jù)美國(guó)《大眾科學(xué)》雜志近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)工程師將于本月在南極完成“冰立方中微子觀測(cè)站”的建設(shè)，屆時(shí)將啟動(dòng)大型中微子觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。

自2004年以來(lái)，工程師們都會(huì)在每年的12月到南極冰層中鋪設(shè)光線感應(yīng)器。6年來(lái)，他們一共鉆了79個(gè)深達(dá)2500米的冰洞，每?jī)蓚€(gè)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(gè)迪斯科球大小的光線感應(yīng)器。最后的7個(gè)洞于本月完成后，這些洞會(huì)形成一個(gè)含有5320個(gè)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(huì)有數(shù)十個(gè)中微子從“冰立方”中穿過(guò)，而它們會(huì)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(guò)對(duì)μ粒子的記錄，就可以測(cè)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(xiàng)研究的物理學(xué)家斯賓塞·克萊因認(rèn)為，中微子的來(lái)源目前還是個(gè)謎，它有可能是從超級(jí)黑洞里拋射出來(lái)的，有可能是在中子星和黑洞撞擊時(shí)產(chǎn)生的，也有可能來(lái)自暗物質(zhì)。他指出，通過(guò)“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(lái)源、暗物質(zhì)和宇宙進(jìn)化的影響等現(xiàn)象，它還會(huì)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(lái)全新的發(fā)現(xiàn)。

（譯言 王菁 編輯：信蓮）