毒蜂作品
26-10-08 08:20 微博认证:读物博主

今年物理诺奖,弄得是什么呢?我简单描述一下,你们就知道了。这个实验创意超牛!

科研人员在 1 立方公里的南极冰层当中,布设了 5160 个光电传感器。纯净的南极冰,在这里不只是载体,同时也是探测介质。

之前他们也用过干洗剂,或者是大水罐,但是都太小,不好使。这回有人提出一个创意,直接去南极。用冰盖之下的冰。

冰有什么用呢?当宇宙当中高速飞来的高能中微子,和冰层内部原子核发生碰撞,会产生一种微弱的蓝光,称为切伦科夫辐射。

对,就是你在核电站看到的那种蓝光。老阴森了。

不同位置的光电传感器,捕捉到这束光的时间会有细微差别。比如说从左边来的,那左边肯定是先探测到。

科研人员根据闪光抵达每一个传感器的时间差,就可以反向推算出来:

这一枚中微子,是从宇宙当中哪一个方向飞过来的。这个很牛的!因为你要知道它是谁发射的,就必须这样倒推。

2017 年 9 月 22 日,冰立方捕捉到一枚能量极高的中微子,编号 ICE‑170922A。

探测器系统自动触发预警,立刻向全世界所有合作天文台发出警报,告知这颗中微子抵达地球的入射方位。

然后超燃的就来了!全球各地地面望远镜、空间上的伽马射线卫星,马上调转观测方向,对准这片天区开展后续观测!

你能想象吗?全世界的天文望远镜,都对准一个地方。伽利略要是知道,得哭死:当年我咋没这条件啊!

经过多方联合观测之后确认,这一枚高能中微子,来自一个叫作 TXS 0506+056 的耀变体。

耀变体并不是黑洞本身。但它背后有人。啊不,黑洞。

它是一类活动星系核。在星系最中心,存在一个超大质量黑洞。黑洞不断吞噬周围的气体、尘埃物质。物质落入黑洞之前,会在黑洞外围形成高速旋转的吸积盘。

有一部分物质没有掉进黑洞,而是沿着垂直于吸积盘的两极方向,以接近光速向外喷射,形成高能喷流。

喷流里面就可以产生高能中微子。

所以准确来讲:冰立方并没有办法直接“看见黑洞”。但是中微子是黑洞周边剧烈的吸积、喷流活动产生出来的信使粒子。

中微子可以穿过茫茫宇宙,不受尘埃遮挡,一路飞到地球,被南极冰层下面的探测器捕获。

后来冰立方还观测到来自潮汐瓦解事件的中微子。潮汐瓦解事件,就是黑洞强大的引力,把一颗靠近它的恒星拉扯撕碎。

恒星被撕裂的过程同样极其剧烈,也能够产生高能中微子。

明白了吗?这俩有区别:

耀变体,是黑洞长期持续吞噬物质,稳定向外喷射高能喷流。潮汐瓦解事件,是一颗恒星偶然离黑洞过近,短时间内被撕碎,爆发一次剧烈的高能现象。

两者都和超大质量黑洞有关,但是物理场景不一样。

发布于 天津