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- 南極2.4公里冰下建成巨型望遠(yuǎn)鏡(組圖)
- 來(lái)源：新浪科技 發(fā)表于 2010/12/27
最后的電子光學(xué)組件(DOMs)被放入組成冰立方陣列的一個(gè)冰洞里，冰立方是全球最大的中微子望遠(yuǎn)鏡，它建在美國(guó)阿蒙森·史考特南極站附近的南極凍原下。
冰立方陣列由放進(jìn)很深的冰洞里的眾多傳感器串組成�？拷娴腎ceTop由兩層探測(cè)器組成。圖的右下角繪制的巴黎埃菲爾鐵塔的圖像，是用來(lái)與這個(gè)探測(cè)器進(jìn)行對(duì)比，讓它的大小更加一目了然。
斯德哥爾摩大學(xué)的馬提亞斯·丹寧格爾正在協(xié)助安裝最后的電子光學(xué)組件冰立方中微子天文臺(tái)的建設(shè)工作已經(jīng)完成
新浪科技訊 北京時(shí)間12月27日消息，在南極洲8000英尺(2.44公里)深的冰層下，巨型望遠(yuǎn)鏡——冰立方中微子望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)工作已經(jīng)完成。
冰立方中微子天文臺(tái)是建在南極的一個(gè)巨型望遠(yuǎn)鏡，它的目的是發(fā)現(xiàn)以光速穿過(guò)地球的中微子，這是一種令人難以捉摸的亞原子粒子。盡管科學(xué)家利用冰立方收集數(shù)據(jù)的時(shí)間已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，但是它的建設(shè)工作直到上周末才結(jié)束。人們對(duì)中微子知之甚少，但是認(rèn)為它們攜帶著有關(guān)我們的星系和神秘黑洞誕生的信息。
物理學(xué)家認(rèn)為，中微子在猛烈的宇宙事件中誕生，例如位于宇宙邊緣的遙遠(yuǎn)星系相撞或黑洞的產(chǎn)物。這些神秘的高能粒子能在太空里穿行幾十億光年，而不會(huì)被磁場(chǎng)和原子吸收或偏轉(zhuǎn)運(yùn)行方向。通過(guò)它們，科學(xué)家能找到一些有關(guān)宇宙最基本問(wèn)題的答案。不過(guò)要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，首先你要發(fā)現(xiàn)中微子。為此，科學(xué)家正在利用冰觀測(cè)中微子撞擊(組成水冰分子的)原子的罕見(jiàn)場(chǎng)面。
這個(gè)巨大的望遠(yuǎn)鏡建在南極深達(dá)8000英尺(2.44公里)的冰原下。整個(gè)項(xiàng)目耗資2.79億美元，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)為其提供了2.42億美元資助。建設(shè)工作的最后階段是為5160個(gè)光學(xué)傳感器鉆86個(gè)孔，現(xiàn)在這些傳感器已經(jīng)安裝完畢，成為主探測(cè)器的組成部分。中微子與原子相撞產(chǎn)生的粒子名叫μ介子，生成的藍(lán)色光束被稱(chēng)作“切倫科夫輻射”。由于南極冰的透明度極高，冰立方的光學(xué)傳感器能發(fā)現(xiàn)這種藍(lán)光。
人們準(zhǔn)備安裝最后的電子光學(xué)組件，它上面有全隊(duì)所有成員的簽名。
這是一束“切倫科夫光束”穿過(guò)冰立方望遠(yuǎn)鏡的藝術(shù)概念圖
冰立方將會(huì)把南極μ介子及中微子探測(cè)器列陣（黃色圓柱體）團(tuán)團(tuán)圍住，后者是一個(gè)更小的中微子探測(cè)器。彩色斑點(diǎn)顯示的是通過(guò)冰立方陣列的中微子的路徑，這是由電子光學(xué)組件發(fā)現(xiàn)的。
美國(guó)阿蒙森·史考特南極站附近的南極凍原上的冰立方實(shí)驗(yàn)室。過(guò)去5年科學(xué)家一直在建這個(gè)望遠(yuǎn)鏡，直到最近它才竣工
科學(xué)家通過(guò)在亞原子相撞后進(jìn)行的試驗(yàn)，可以追蹤到中微子的運(yùn)行方向、查找到它的起源，看一看它是由黑洞還是由撞擊星系產(chǎn)生的。然而，這一過(guò)程比探測(cè)μ介子更加復(fù)雜。因?yàn)槊總�(gè)μ介子都是由一個(gè)宇宙中微子產(chǎn)生，而位于探測(cè)器上方大氣里的宇宙射線(xiàn)可以生成一百多萬(wàn)個(gè)中微子。為了避免這種干擾，冰立方的傳感器直接瞄準(zhǔn)下方——經(jīng)地心指向北極天空，用來(lái)探測(cè)穿過(guò)地球的中微子。
由于中微子是目前已知的唯一一種可以暢通無(wú)阻地穿過(guò)物質(zhì)的粒子，故冰立方和南極μ介子及中微子探測(cè)器列陣(AMANDA)把地球當(dāng)做過(guò)濾器，以便選出中微子與原子相撞產(chǎn)生的μ介子。令人捉摸不透的中微子的性質(zhì)，還決定了冰立方的建設(shè)位置。中微子望遠(yuǎn)鏡的透明度必須很高，以便分布很廣的傳感器陣列可以發(fā)現(xiàn)撞擊產(chǎn)生的光，而且這個(gè)環(huán)境必須足夠黑，以防自然光產(chǎn)生干擾。除此以外，它還必須深埋地下，以避免南半球的宇宙射線(xiàn)對(duì)其產(chǎn)生干擾。南極冰符合所有這些條件。
天文臺(tái)的大小(邊長(zhǎng)一公里的立方體冰塊)非常重要，因?yàn)檫@可增加中微子與原子相撞的機(jī)會(huì)，大大提高觀測(cè)成功率。另外，南極冰是用來(lái)觀測(cè)這種罕見(jiàn)事件的完美選擇。全球大部分冰里都含有氣泡或其他雜質(zhì)，這會(huì)使觀察結(jié)果產(chǎn)生誤差。而南極冰基本上完全是由水冰組成的巨大冰川，這意味著它包含更多原子，因此會(huì)大大增加中微子撞擊的機(jī)會(huì)。圓形探測(cè)器被串成串，放入用熱水鉆開(kāi)鑿出來(lái)的冰洞里，鉆每個(gè)冰洞需要融冰多達(dá)20萬(wàn)加侖。每根電纜線(xiàn)上有60個(gè)傳感器，86串這樣的傳感器串組成冰立方的主探測(cè)器。
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