蒙上眼睛望太空──埋在南极冰层下面的AMANDA望远镜


【明慧网2003年2月8日】AMANDA望远镜由美国国家科学基金赞助研制,它身高400米,有308个象保龄球大小的光学感应装置。但是它不是在天文台里,却被埋在深深的南极冰层下。虽然被蒙上了眼睛,它的“眼力”可是世界上独一无二的。AMANDA能“看”到相撞的黑洞、Gamma爆、遥远星系的核心和星球爆炸后的残骸,甚至可能看到人类从来连想都没想过的事情。这是怎么回事呢?还是让我们先从中微子说起。

会隐身的中微子

中微子能量很高,在宇宙中数量十分庞大。多到什么程度呢?宇宙中每一个质子,对应就有1,000,000,000个中微子。这么多的中微子,我们却看不到它们,甚至很难直接探测到。中微子不仅非常小,而且不带电荷,几乎没什么质量。它们可以完全不受阻挡地在宇宙中穿行,不论是星球、星际尘埃、还是电磁场,都轻松穿过。“每秒钟有十亿个中微子穿过我们的身体”,威斯康星大学物理学家Francis Halzen说。但是我们却觉察不到。

蒙上眼睛,看得更清

正是因为中微子的这些性质,它们可以不受隔断地穿越地壳。AMANDA望远镜利用这一点,它被埋在南极1.5公里的地下,面向大地而非天空。这就意味着尽管AMANDA位于南极,它的“眼睛”却可以透过地心望着北极的天空。当可见光和其它干扰信号、射线等都被地球的庞大躯体过滤掉后,AMANDA就可以“看到”由中微子构成的“世界”了。

目前AMANDA的设计使命是研究中微子的高能形式,高能中微子所含能量是太阳放射出的低能中微子的1000倍。物理学家希望用它来搜索天空中以前未知的领域。据计算,AMANDA可以把中微子的运动方向精确到3.5度内,这个准确度足以揭示高能中微子的来源。当宇宙中出现Gamma爆、黑洞相撞等剧烈天文现象时都会产生中微子。

一个由物理学家、天文学家组成的国际研究小组在《天体物理杂志》2003年2月1日一刊中发表了他们的最新进展。这份报告作者之一、加州大学IRVINE分校物理学家史蒂文·威克说,“现在,我们有了更强大的新式工具去探索宇宙。”而国家科学基金的Aizenman则认为,AMANDA不仅可以为已知的现象提供更多信息,或许还能发现我们不曾想象的事情或物体。

深层空间的奥妙

亿万个中微子组成的画面到底是什么,我们目前还是看不见,也摸不着。中微子的“世界”什么样?希望AMANDA能告诉我们,哪怕是一点点。

(参考资料来源:加州大学IRVINE分校网站)







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