贝加尔湖望远镜

太空望远镜浸入贝加尔湖寻找幽灵粒子

图片来源:视觉中国集团(VCG)

本周末,俄罗斯科学家将西伯利亚南部贝加尔湖最大的水下太空望远镜之一淹没,以研究出了名的难以探测的中微子。

贝加尔湖十亿电子体积探测器(Baikal- gvd)自2015年以来一直在建设中,是贝加尔湖深水下中微子望远镜的继任者,该望远镜用于研究大气中微子(宇宙射线撞击地球大气中的原子核时产生的),已有近20年的历史。

贝加尔湖gvd是捷克共和国、德国、波兰、俄罗斯和斯洛伐克的研究小组合作的结果。

它是世界上最大的水下太空望远镜之一。几年后,它将扩大到覆盖一立方公里,与“冰立方”(Ice Cube)匹敌:一个位于美国极地研究站附近的南极冰层下的巨型中微子天文台。

仪器包含在球形玻璃球内,通过电缆连接,使其漂浮在海面以下的一定深度。它的模块被带到距离贝加尔湖岸边4公里的地方,并通过一个矩形的冰洞潜入750- 1300米深的冰冻原始水域。

贝加尔湖是世界上最深的湖泊和最大的淡水湖。

“由于贝加尔湖的深度,贝加尔湖可能是唯一一个可以部署中微子望远镜的湖泊,”联合核研究所的高级研究员拜尔·肖伊博诺夫在接受法新社采访时说。“我们需要最大可能的深度,超过1公里。”

“淡水的透明度也很重要。过去两到两个半月,我们还被冰层覆盖,这对望远镜的部署非常重要。”

同样来自联合研究所的德米特里·瑙莫夫(Dmitry Naumov)在水下告诉法新社:“一个半立方公里的中微子望远镜就在我们的脚下。”

由于中微子难以捉摸,它们经常被比作鬼魂;与其他粒子相比,它们的质量非常小,而且它们不与电磁力相互作用(像所有带电粒子那样),这意味着它们穿过物体时几乎没有痕迹,就像鬼魂一样。它们只通过弱核力与其他物质粒子相互作用,产生放射性衰变。

中微子天文台必须非常大,才能探测到大量的中微子,它们通常位于地下,以尽量减少背景辐射。例如,日本的超级神冈天文台位于地下1000公里的一个矿井里。它由一个40米深的超纯水水箱组成,周围环绕着13000个光电倍增管,用于探测中微子与水中电子相互作用产生的切伦科夫辐射。

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