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中微子:迄今最高能粒子被發(fā)現

來源:新浪科技 | 時間:2015-08-12 11:50:20 | 閱讀:113 |  標簽: 物理   | 分享到:

據國外媒體報道,物理學家已經獲得了許多有關中微子的新發(fā)現。在南極的冰層下有一座巨大的中微子探測站,通過搜尋從北極穿過地球的中微子,該站所探測到的“宇宙中微子”數量已經增加了一倍。近日,這個研究站宣布探測到了目前最高能的中微子。

中微子:迄今最高能粒子被發(fā)現


IceCube中微子探測器位于南極點附近,能向上和向下探測中微子源

與此同時,在意大利的一個探測器第一次證實,在地球的地殼之下也會產生中微子。這些“地球中微子”所攜帶的能量比宇宙中微子少很多,但它們能幫助科學家了解地熱形成的放射過程。相比之下,來自太空的中微子可以提供有關銀河系之外各種神秘輻射源的線索。

中微子是一種沒有電荷,且?guī)缀鯖]有質量的亞原子粒子,幾乎不與其他任何物質發(fā)生反應。這意味著它們能以直線穿過宇宙,毫無干擾地穿過整顆行星,并且很難被探測到。在南極的冰層下,IceCube中微子觀測站的數千個探測器分布在1立方公里的范圍內,這些探測器裝有光學傳感器,用于捕捉中微子偶爾擊中原子時產生的閃光。

北極到南極

2013年,IceCube觀測站宣稱第一次探測到了來自太陽系以外的中微子,其中有28個中微子在被捕獲時的能量遠遠超過人類最好的粒子加速器所能產生的最高能粒子。從那時到現在,這種高能的“宇宙中微子”數量已經上升到了50個以上。

中微子:迄今最高能粒子被發(fā)現


IceCube觀測站由86個位于冰層中的洞穴組成,里面放置著成串的探測器,深度在1.5至2.5公里之間。

在本周于荷蘭舉行的一次會議上,IceCube觀測站宣布了一個破紀錄的事件,由該站的探測器在2014年6月發(fā)現。他們探測到了一個攜帶著至少2600TeV能量的中微子——比大型強子對撞機里的光子還高數百倍。此前IceCube觀測站的記錄是2000TeV。

這也是目前探測到的能量最高的中微子,也是速度最快的:所有的中微子都以非常接近光速的速度穿行,一點點速度的增加都需要極大的能量。此外,這一能量值只是一個最低值。中微子本身并不能被探測到,IceCube發(fā)現的是一個不同的粒子,稱為μ子(muon)——繆中微子(μ中微子)的產物,而且它是從北極方向來的。

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