中微子：迄今最高能粒子被發(fā)現(xiàn)

Borexino觀測站的不銹鋼球體裝滿了光學(xué)傳感器

Borexino觀測站的探測器中裝滿了一種特殊的碳?xì)浠�合物液體

IceCube觀測站首席研究員、威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的弗朗西斯·哈爾岑(Francis Halzen)說：“它是由一個穿過地球，從我們的探測器下方出現(xiàn)的中微子所產(chǎn)生的�！蓖ㄟ^一種被哈爾岑稱為“信封背面”(back of an envelope)的物理計算，研究團(tuán)隊重建了中微子的相互作用，即μ子轟擊冰層，釋放2600TeV的過程。

“利用標(biāo)準(zhǔn)物理模型，這個中微子的能量大約在5000到10000TeV之間，最可能的值是在這一范圍的中間，”哈爾岑解釋道，“這個中微子的能量相當(dāng)于1000倍大型強(qiáng)子對撞機(jī)光束的能量。這太驚人了�！�

事實(shí)上，IceCube觀測站的物理學(xué)家正是用這類證據(jù)來確定探測到的宇宙中微子數(shù)量增加了一倍。他們已經(jīng)在對兩年來的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新分析，此前在這些數(shù)據(jù)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過50種銀河系的粒子，均為直接來自南方天空的電子和陶中微子。

在即將發(fā)表于《物理評論快報》(Physical Review Letters)的一篇文章中，研究團(tuán)隊將注意力投向了北極，揭示了有同樣數(shù)量的謬中微子從北半球飛入了地球內(nèi)部。最終，每個中微子都撞到了一些物體，在冰層中釋放了μ子，就像2014年6月破紀(jì)錄的那個一樣。

哈爾岑說：“這種新的方法使我們獲得了同等數(shù)量的繆中微子，我們的統(tǒng)計因此也達(dá)到了100以上�！敝匾�的是，μ子相對較重，因此當(dāng)冰層中的傳感器發(fā)覺它們的經(jīng)過，其軌跡也能夠再進(jìn)行重建。這使得IceCube成為一臺望遠(yuǎn)鏡，能向北穿過地球，觀察中微子所來自的宇宙角落。

來自內(nèi)部的轟擊

中微子還可以由少得多的能量產(chǎn)生，而且與我們的距離也可以更近。Borexino觀測站埋在意大利格瑞·薩蘇的地下，200噸特制油填滿了一個巨大的、球形的桶，里面裝有光學(xué)傳感器。Borexino觀測站的建造目的是為了捕獲由太陽中心核反應(yīng)產(chǎn)生的低能中微子。觀測站以往的工作是成功的，但現(xiàn)在國際研究團(tuán)隊利用其7年的數(shù)據(jù)，對地球內(nèi)部進(jìn)行探測。

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