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超级神冈获得升级 可以看到古代超新星产生的中

更新时间:2020-09-13 13:14点击:

  超级神冈中微子天文台可以探测与中微子有关的各种现象,包括我们银河系中的超新星爆炸。它通常装满纯净水,但最近已收到一剂稀土元素g。这将使天文台也能够看到更遥远星系中的超新星爆炸。

超级神冈获得升级 可以看到古代超新星产生的中

  在日本中部飞ida市附近的地下1公里处埋藏着一个巨大的圆柱体,高40米,充满了5000万升水。这是Super-Kamiokande中微子观测站,自1996年以来,它一直在观测来自太阳,太阳系外,地球和人工来源的中微子,亚原子粒子。它使用高度敏感的光学传感器检测这些微粒,该传感器记录中微子与水分子相互作用时发生的微小闪光。

  由于中微子事件很难记录,因此传感器必须非常敏感。中微子的质量很小,以至于它们大多通过普通物质,就好像它不在那儿一样,很少相互作用。通过在地下深处建立天文台,它可以阻止其他种类的粒子和辐射,但允许中微子进入室内,就像过滤器一样。闪光灯的特定特征告诉研究人员它们刚刚检测到的中微子的种类,因为与产生它们的各种现象有关的类型有几种。

  研究人员热衷于观察反电子中微子,因为它们可以告诉我们有关宇宙的惊人数量的事情。尽管以前在我们自己的银河系中发现过超新星,但它们很少发生,相隔数十年。因此,研究人员将目光投向了数十亿年前发生在遥远星系中的超新星,但有一个陷阱。

  来自这些遥远超新星的中微子信号非常微弱,很难与背景噪声区分开。表示超新星事件的信号闪烁需要增强以帮助研究人员提取信号。解决方案是向水中添加一种杂质,该杂质会响应由反电子中微子相互作用引起的中子而产生明亮的闪光,但不会影响Super-Kamiokande的观测结果。

  研究人员已经混合了好几吨的稀土类元素钆到否则纯净水。d与某些中微子相互作用产生的中子相互作用,并发出易于检测的伽马射线闪光。这些闪烁现象会间接告知研究人员引起它们的中微子。最初,添加了13吨of化合物,giving浓度约为0.01%。研究人员将增加这一水平,以进一步提高对中微子事件的敏感性。

  负责这个项目的中hat正幸教授说:“ With浓度为0.01%时,超级神冈应该以50%的效率检测中微子碰撞中的中子。” “我们计划在几年内增加浓度以提高效率。我希望我们可以在几年内观察到来自古代超新星的中微子。”


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