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科学家在世界最深湖泊贝加尔湖放入一连串探测器。图片来源：BAIR SHAYBONOV/BAIKAL-GVD
本报讯 在南极冰层中，中微子望远镜“冰立方”正在捕获有“幽灵粒子”之称的中微子。自建成以来，“冰立方”平均每年能捕获约30个高能中微子。但是，“冰立方”在追踪中微子来源方面并不是很成功，截至目前，只找到了两个可能来源。据《科学》报道，现在，“冰立方”有望从3个新探测器那里得到帮助。
宇宙中充斥着稍纵即逝、几乎没有质量的粒子，每秒有数以万亿计的中微子不知不觉地流过人类的身体，其中大部分是低能中微子。但“冰立方”所追寻的中微子是一个罕见的粒子。它们是遥远宇宙中如超新星、中子星和黑洞等“加速器”的信使，是宇宙射线在遥远宇宙中加速到超高能量时，带电粒子撞击气体云产生的稀有高能中微子。
一个中微子偶尔会与原子核碰撞，产生其他粒子。在水或冰中，这些粒子减速时会出现闪光。“冰立方”中有5000多个光探测器，用来观察深而透明的冰层，以确定闪光的时间和亮度，研究人员可依此重建中微子的能量和路径。
近期，研究人员将在意大利西西里岛附近的地中海投放传感器，着手建造中微子探测器KM3NeT。
与此同时，俄罗斯研究小组一直在世界最深湖泊贝加尔湖的冰冻表面工作，将探测器投放到贝加尔湖深处，组建深水中微子望远镜Baikal-GVD。目前，组建工作已经完成了一半，正在采集数据。
此外，太平洋中微子探测器PONE明年有望在加拿大西海岸部署一个或多个原型。
上述探测器与“冰立方”不同，所处环境从南极冰层变为北半球深水。用水代替冰将使新探测器更具优势。因为光在水中的散射较少，因此可更精确地绘制粒子轨迹，从而更清晰地追踪中微子起源。
此外，新探测器都架设在北半球，从地理位置来看也是一个优势。中微子探测器要观察穿过地球的中微子，是向下探测而不是向上探测。因此，“冰立方”的视野看到的是北半球的天空。而架设在北半球的这些新探测器将观测南半球的天空，深入到银河系的中心，那里最有可能是中微子源所在地。
瑞典乌普萨拉大学天体粒子物理学家、“冰立方”团队成员Olga Botner表示：“我们非常期待拥有一个全球网络。有了这3个探测器，我们就能捕获更多的中微子，也就更有可能找到其来源。”（徐锐）
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