升级的中微子探测器可以根除暗物质

2017-09-01 01:04:34

南极的Anil Ananthaswamy(图片来源:Anantantwamy)世界上最大的中微子探测器IceCube可能会被增强,以寻找太阳核心或银河系中心的暗物质迹象中微子是在恒星和太空高能过程中产生的近质量基本粒子它们与物质极其微弱地相互作用,因此它们很少与原子碰撞,因此很难被发现实际上,从太阳探测到的宇宙来源中唯一的高能中微子来自一颗名为1987A的超新星,它在附近的大麦哲伦星云中爆炸 IceCube将于2011年完工,旨在寻找这些难以捉摸的中微子它将使用埋在南极冰层内的80串探测器探测器寻找光线的轨道,当中微子与冰相互作用并吐出一个μ子时会产生光线,然后μ子会穿过冰层不幸的是,实际上在地球大气层中生成了大约一百万倍的μ子为了防止这些μ子与中微子在冰中产生的混淆相混淆,IceCube将专注于从北半球穿过地球的“向上”中微子这将确保介入的岩石阻挡来自北方天空的大气μ子但是这个观点意味着IceCube会错过可能由南方天空中物体的异域过程引起的中微子,例如暗物质的衰变暗物质的确切性质是未知的,但大多数物理学家认为它是由弱相互作用的大质量粒子组成的如果它们存在,WIMP应该积聚在我们银河系的中心或太阳的核心,在那里它们将相互作用,湮灭并产生中微子但是银河系的中心总是悬挂在南半球之上,太阳也一年六个月但是建议的IceCube扩展可以帮助检测出具有相对较低能量的中微子它由6根弦组成,每根弦有40个探测器,它们嵌套在IceCube的底部中心,冰块没有灰尘,格外清晰由于新的“核心”将被IceCube包围,原始的探测器串将从任何大气μ子中拾取信号,然后可以忽略然而,如果来自银河系中心或太阳的中微子进入并在核心内部产生μ子轨道,则可以识别它,因为它的能量太低而无法被周围的IceCube弦探测到 “因为当物体在地平线的上方和下方时,我们可以使用核心的能力,我们可以100%的时间在天空中的任何地方观察物体,”美国麦迪逊威斯康星大学的IceCube科学家John Kelly说日本的Super-Kamiokande中微子探测器具有大气μ子的“否决盾”,类似于IceCube的计划但SuperC-K还没有看到任何来自歼灭WIMP的中微子,IceCube提出的扩展将更好地进行搜索,IceCube科学家Albrecht Karle也是威斯康星大学麦迪逊分校的说法 “这将是Super-K的200倍,”他说,并补充说,