“冰立方”捕获第三个千万亿电子伏特的中微子

数十年来，科学家一直在搜寻中微子这种“幽灵”粒子。功夫不负有心人，去年，设在南极洲的“冰立方”中微子天文台发现了两个能量大于1000万亿电子伏特的中微子，研究人员借用《芝麻街》里的人物名字将其命名为“伯特”和“厄尼”。现在，据英国《自然》杂志网站4月10日报道，“冰立方”又探测到了第三个同样能级的中微子，其或许源于宇宙最暴烈的事件。

过去一个世纪，宇宙射线（其实是一种高能粒子）的起源一直是困扰物理学家们的几大谜团之一。据信，诸如超新星、黑洞或伽马射线的爆发都可能产生宇宙射线，但其起源却很难探测到。于是科学家“曲线救国”，转而追寻中微子，即宇宙射线与周围环境相互作用时产生的亚原子粒子。由于中微子不带电荷，其行进方向不受宇宙磁场的影响，因此可通过行进轨迹追寻到其来源。

但孤僻的中微子很少与其他物质相互作用，这就使其很难被探测到，不过，在极少情况下，中微子会撞到原子，产生一种被称为μ子的粒子以及一种蓝光闪光，这种蓝色闪光能被“冰立方”中微子天文台探测到。

“冰立方”位于南极洲约2.4公里深的冰层下1立方公里的冰块内，由86根装备了传感器的电缆所组成，每根电缆包含有60个光学传感器，这5160个传感器的使命就是搜寻中微子。

围绕高能中微子和宇宙射线的一个争论是，它们源于银河系还是银河系外？大多数理论认为，它们来自银河系外，比如活动星系核——位于其他星系中央的超大质量的黑洞。但也有人认为，其源于伽马射线暴，当某些超新星或两个中子星相结合时，会产生伽马射线暴。还有观点认为，中微子或许只是星系相互碰撞的副产品。甚至有科学家指出，宇宙射线和高能中微子或许由神秘莫测的暗物质制造出来。

运行两年来，“冰立方”共发现了3个这样的高能中微子。威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员莱辛·怀特霍恩说：“最新研究表明，这3个高能中微子来自银河系外。”

随着实验在接下来数年内收集到的高能中微子越来越多，“冰立方”天文台绘制的中微子来源图将会更详细。科学家们深感兴趣的一个问题是，是否“冰立方”看到的任何粒子都能追溯到已知的宇宙对象，比如可见的活动星系核或伽马射线暴等。不过，迄今为止，他们还没有发现任何与已知来源有关联的证据。（刘霞 科技日报）

编辑：王永战（实习生）、熊旭