“冰立方”在南極俘獲大量新型高能中微子

　　在發現有史以來能量最高的2個中微子后，科學家利用深埋在南極點冰下的巨型粒子探測器，發現了另外26種新型高能中微子存在的跡象。這些新發現的中微子的能量要比之前發現的兩個中微子的能量小一些，但似乎比宇宙射線撞擊大氣層——這也是地球中微子的主要來源——所形成的中微子的能量大一些。因此，這意味著，這些粒子可能由人們目前并不了解的、在深空中發生的天體物理學過程所形成。

　　“目前該結論僅僅是很初步的結果。”在5月15日于美國麥迪遜市舉行的天體物理學粒子研討會上，威斯康星大學麥迪遜分校學者Nathan Whitehorn表示，“我們并不完全確定這種新粒子來源于某種天體物理學過程。”但是，僅憑已知的太陽系過程，科學家很難解釋為何這些粒子會有如此多的數量并攜帶如此多的能量。“如果在分析更多數據之后，我們發現結果確實是這樣，并且其確實來自某種新型天體物理學來源，那么我們就能據此解釋很多之前認為幾近無解的問題。”

　　在冰立方(南極冰立方中微子天文臺)工作的物理學家正在努力理解高能宇宙射線——從宇宙中飛來并轟擊地球——的帶電粒子起源，他們認為，這或許與上述中微子的起源有關。“基本上，任何你能想到可以產生宇宙射線的物體，都能同時產生中微子。” Whitehorn說，與宇宙射線轟擊大氣層時局部產生的中微子不同，天體物理學的中微子或許是和宇宙射線同時、由同一物體所產生的。

　　冰立方中微子天文臺利用一張特制的“網”來捕捉著名的中微子—— 一種很少與物體原子相互作用的輕量級基本粒子——的滑行過程。冰立方由5000多個埋在南極冰下2公里的光線傳感器組成，其所涉及的南極冰體足以填滿幾十萬個奧林匹克游泳池。在這么大的體積中，來自宇宙的中微子穿過太空、穿過人體甚至是巖石，偶爾會撞上冰中的原子，從而發出微弱的閃光。

　　而這種閃光的特性，例如光的式樣(存在斑點還是存在條紋)、粒子運動的方向(是從天空中向下運動，還是向上穿過地球)等，都能夠揭示中微子的三個基本屬性及其來源。中微子研究有一個關鍵優勢——其他帶電宇宙射線運動的軌跡因受到磁場的影響，都是彎曲纏繞的，而中微子則可不受這些因素影響，其運動軌跡為直線，也就是說，沿著其運動軌跡回溯，即可找到它們的來源。

　　根據已知的理論，在過去的兩年中，研究者們已經識別了能量從數十兆到數百兆電子伏不等的10.6種粒子。而4月宣布發現的28種新粒子，包括兩種非常高能的粒子，意味著科學家發現了中微子的新的來源。

　　因此“冰立方”物理學家、同時就職于威斯康星大學麥迪遜分校的Naoko Kurahashi Neilson，嘗試通過追溯新粒子的到達方向來尋找其最初來源的蛛絲馬跡。“我目前的工作是搞清沿著其路徑回溯，是否會發現能夠產生宇宙射線的天體。” 她說。不過，或許由于可研究的粒子數量太少，研究者沒有發現特別有力的證據。“因為雖然相對之前，我們已經做了相當多的工作，但是，這還遠遠不夠。”她補充說，“我們得出了不存在可辨認的中微子來源的結論。”