研究人员今天（12 月 20 日）宣布，世界上最大的中微子望远镜（由南极巨大的冰块制成）已经完工，旨在探测以接近光速运行的亚原子粒子。
冰立方中微子观测站的建设于 12 月 18 日（新西兰时间）结束，尽管它已经收集这种微小粒子的数据已有数年了。
在任何特定时刻都有数万亿中微子流过你的身体，但它们很少与常规物质相互作用。因此，它们为宇宙中涉及中子星和黑洞的最剧烈过程提供了独特的探索。它们甚至可能揭示对暗物质的洞察，物理学家认为暗物质构成了宇宙中大部分物质。
检测亚原子粒子
但中微子很难捕捉。因此，科学家们正在使用大量的冰来观察罕见的中微子，这种中微子会撞击构成水冰分子的原子之一。
这台巨型望远镜建在南极高原的冰层中南极。最后一段施工结束于为 5,160 个光学传感器钻了 86 个孔中的最后一个孔，这些传感器现已安装形成主探测器。
此类传感器和探测器将监视μ子，μ子是中微子-冰-原子碰撞产生的粒子。在如此深度的超透明冰中，μ介子会发出蓝光，IceCube的光学传感器可以检测到这种蓝光。 μ子保留了原始中微子的方向，因此指向其宇宙源头。
天文台的大小（一立方公里的冰）很重要，因为它增加了可观测到的潜在碰撞的数量。此外，南极的冰类型非常适合探测罕见的碰撞。大多数冰都含有气泡和其他会扭曲测量结果的气泡。
但在南极，它基本上是一个几乎完全由水冰组成的巨大冰川。那里的冰承受着极大的压力，随着越来越多的雪落下，冰被压扁，直到达到最纯净的状态。这意味着冰中存在大量原子，从而增加了坠机的可能性。 [地球上最恶劣的环境]
它是如何建造的
该观测站使用了一台 4.8 兆瓦的热水钻机，可以在不到两天的时间内钻入冰层超过 1.2 英里（2 公里）。热水钻钻穿冰盖后，工人们将电缆串上的光学传感器降低到 4,757 至 8,038 英尺（1,450 至 2,450 米）之间的深度。这些深处的冰呈黑色且极其透明。
每根电缆串深度有 60 个传感器； 86 个字符串组成了主要的 IceCube 探测器。此外，每根绳子上方的冰顶部还有四个传感器，形成 IceTop 阵列。 IceTop阵列与IceCube探测器结合形成了IceCube天文台，其传感器记录中微子相互作用。
与许多大型科学项目不同，IceCube 在施工完成之前就开始记录数据。自 2005 年第一个部署季节之后，每年，新的传感器串配置都会开始获取数据。随着探测器的不断发展，越来越多、更好的数据从南极传输到威斯康星大学和世界各地的数据仓库，科学家们在那里对它们进行分析。
天文台团队负责人弗朗西斯·哈尔森（Francis Halzen）在一份新闻稿中表示：“即使在该项目这个充满挑战的阶段，我们仍然发布了寻找暗物质的结果，并在宇宙射线的到达方向上发现了有趣的模式。IceCube 已经将大气中微子束的测量扩展到超过 100 TeV 的能量。” “随着冰立方的建成，我们正在达到一定的灵敏度水平，这可能使我们能够看到来自太阳以外来源的中微子。”
天文台的建成使一项雄心勃勃且复杂的跨国科学项目达到了顶峰。美国国家科学基金会捐助了 2.42 亿美元，项目总成本为 2.79 亿美元。威斯康星大学麦迪逊分校是该项目的美国牵头机构。
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