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深層地幔和外太空再次測到中微子 助揭宇宙奧秘

聶翠蓉

2015年08月13日08:54    來源:中國科技網-科技日報    手機看新聞
原標題:深層地幔和外太空再次測到中微子 助物理學家揭示宇宙奧秘

  深層地幔和外太空再次測到中微子

  科技日報北京8月11日電 (記者聶翠蓉)意大利格蘭薩索國家實驗室Borexino實驗團隊在《物理評論D》雜志發表論文稱,他們在地殼和更深層地幔中探測到中微子的反物質——反中微子,地幔中的反中微子甚至佔到總量的一半左右。

  中微子幾乎沒有質量,是在放射性衰變中形成的中性帶電粒子。中微子幾乎不和其他粒子發生相互作用,每秒鐘有數萬億中微子從我們身邊經過,我們卻全然不知。

  格蘭薩索的Borexino是一個巨型金屬球罐,其內充滿300噸的液體閃爍體。反中微子會發射出一個正電子和一個中子。當這兩個粒子撞到液體中的粒子時,就會發出特殊的閃光。

  科學家們自從2007年就開始在格蘭薩索當地探測中微子,之前的Borexino探測器和位於日本的KamLAND探測器都曾發現過反中微子,但信號非常微弱。據《新科學家》雜志網站報道,這次新研究中,科學家們分析了Borexino探測器獲得的2056天的詳細數據后發現了反中微子。新發現具有5.9西格瑪水平,這意味著,誤差隻有2.75億分之一,而粒子物理學家們通常將5西格瑪水平置信度作為發現粒子的標准,新發現大大超過了這一標准。

  這次新研究中,研究人員還能確定地球內產生中微子的放射物鈾和釷的比例,並且首次區分出反中微子是來自地殼還是來自深層地幔。“越來越多的証據表明,深層地幔中也能發現反中微子。”意大利核物理國家研究所、Borexino領導吉安保羅·貝利裡說。

  當Borexino試驗在往下尋找中微子時,南極的冰立方探測器也在外太空尋找中微子時再次獲得突破。曾在2013年首次探測到兩個高能中微子后,冰立方團隊已經探測到越來越多的中微子,但最近,他們宣稱探測到能量最高的中微子,這些中微子的能量超過2000萬億電子伏特,比大型強子對撞機的碰撞能量還要高150多倍。

  這些最新發現有助於物理學家們揭示暗物質等宇宙奧秘。地幔中微子的探測研究將幫助科學家們更好地理解放射物衰變如何驅動地幔中岩石層移動等過程。

  總編輯圈點

  中微子是基本粒子界的隱士。雖然數量巨大,但幾乎不跟其他粒子反應,因此很難探知它的特性,以至於發現幾十年后,仍然是最不為人所了解的粒子。現在科學家或偵測核反應堆,或偵測恆星,或偵測地心,就是為了捕捉海量中微子之中那一兩個願意現身的積極分子。而它們也將供出物理學底層不為人知的秘密。

(責編:趙竹青、馬麗)


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