82岁“追光的人”独揽2026年诺贝尔物理学奖!他凿开南极冰层“看”宇宙
更新时间:2026-10-06 19:31:25 浏览次数:

  确认首根搭载光学模块的电缆成功布入冰层。

  AMANDA的建设一直持续到2000年1月。设备整体运行符合预期,但还不足以探测来自宇宙粒子加速器的高能中微子。项目需要更大的探测体积,于是冰立方工程启动:在一立方千米冰层中布设光传感器。冰立方于2011年全面建成,86根电缆搭载5160个光传感器。

  多年来,哈尔岑始终是项目的核心推动者,先后主导AMANDA与冰立方。作为坚定热忱的首席研究员,他带领项目从构想阶段一路推进,直至完成观测、产出科研成果。

  冰立方这类中微子天文台探测到的信号,不只有科研人员寻找的宇宙中微子。想要识别宇宙中微子,必须在宇宙线进入地球大气所产生的背景噪声中分辨信号。

  为找到宇宙中微子,科研人员需要筛选出中微子在冰层内发生相互作用的事例。即便无法百分百确定单个中微子来自地球之外,他们也可以统计全部筛选事例,看整体特征是否符合宇宙中微子预期,并与大气中微子区分。

  2013年,团队公布首批证据,证实确实探测到宇宙中微子;数年之后,积累了足够数据,最终确认这一发现。

  冰立方的目标,是将中微子天文学推向全新高度。科学家寄望中微子能够传递那些被尘埃云遮蔽,或是距离过远、其他辐射在传播途中衰减消失的天体信息,获取其他观测手段无法得到的认知。

  相比质子,中微子的一大优势是不带电。带电质子在宇宙中穿行时,行进轨迹会被磁场弯折,无法依靠方向反推起源。但是加速质子的过程同样会产生中微子,中微子不受磁场影响。因此,通过追溯最高能中微子的传播方向,就有望定位宇宙线质子的加速源。

  宇宙最剧烈活动的另一类信使是伽马射线。伽马射线在太空传播途中与光、物质发生作用时会衰减,而中微子不受影响。

  一项核心目标,是确定单个天体中微子源。冰立方已经找到若干候选源,其中之一是活动星系NGC 1068。

  冰立方记录到的中微子里,有79个事例看起来来自该星系方向。但现有证据还不够充分,尚不能断定NGC 1068就是中微子源;传感器捕获的中微子数量越多,锁定源头的概率就越大。

  近年,冰立方团队还观测到来自银河系的高能中微子。研究者认为,这类中微子诞生于宇宙线撞击恒星之间稀薄气体中的原子之时。

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