科学家首次捕捉到太阳系外高能中微子

2013年11月22日  来源： 新华网

    新华网华盛顿１１月２１日电（记者林小春）多国研究人员２１日在美国《科学》杂志上说，他们利用埋在南极冰下的粒子探测器，首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子。科学家评论说，中微子天文学从此进入新时代。

    中微子是一种神秘的基本粒子，不带电，质量极小，几乎不与其他物质作用，在自然界广泛存在。它能自由地穿过人体、墙壁、山脉乃至整个行星，难以捕捉和探测，因而被称为宇宙中的“隐身人”。

    地球上绝大多数中微子由太阳与地球大气产生，相当少的一部分来自太阳系之外。１９８７年，日本与美国研究人员捕捉到源自１６．５万光年外一颗超新星爆发的２４个低能中微子，后来他们因此获得诺贝尔物理学奖。不过，自那以来，科学家再没有发现来自太阳系外的中微子。

    从２０１０年开始，来自美国、欧洲、日本与新西兰的２００多名研究人员开始利用“冰立方天文台”捕捉中微子。所谓“冰立方天文台”，是指用８６根钢缆串联５１６０个光学传感器，埋入南极冰下制成的一个体积达１立方千米的探测器，这也是世界上最大的中微子探测器，它利用中微子与冰作用时会发出微弱蓝光进行工作。

    ２０１２年４月，研究人员获得令人兴奋的结果：数据表明，他们捕捉到两个中微子，其能量高于常见的地球大气中微子。为此，他们开始对“冰立方天文台”工作两年所获得的数据进行全面筛检，结果发现了另外２６个中微子，其中包括几个人们迄今所观察到的能量最高的中微子。

    研究人员指出，２８个中微子的能量比１９８７年发现的超新星中微子高出１００万倍以上，其特征与科学家们所预测的外星中微子特征相似，而无法用太阳中微子或大气中微子来解释。

    “冰立方天文台”首席科学家、威斯康星大学麦迪逊分校的弗朗西斯·哈尔森教授说，他们观测到的是太阳系外高能中微子的首个“坚实证据”。“在见到无数个大气中微子后，我们终于发现了一些不同的，我们等了这么久终于等到这一天。这标志着天文学的一个新时代开始了”。