據(jù)英國(guó)《自然》雜志27日?qǐng)?bào)道，日本“超級(jí)神岡”(Super-K)中微子天文臺(tái)是迄今同類(lèi)中微子探測(cè)器中的“帶頭大哥”，于今年1月完成重大升級(jí)，將繼續(xù)捕獲遙遠(yuǎn)的超新星發(fā)出的中微子，以揭示超新星的歷史以及其他宇宙謎團(tuán)。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、日本東京大學(xué)物理學(xué)家中畑雅行說(shuō)：“每隔2—3秒，就有一顆超新星在宇宙中的某個(gè)地方發(fā)生爆炸，產(chǎn)生1058個(gè)中微子，但其很難被發(fā)現(xiàn)。此次升級(jí)耗資約1000萬(wàn)美元，升級(jí)后的探測(cè)器每月應(yīng)該都能捕獲其中的一些中微子，以幫助我們更好地了解超新星的歷史。”
“超級(jí)神岡”位于日本中部一座山下1000米深處，其光傳感器浸沒(méi)于5萬(wàn)噸純水中，水分子會(huì)捕獲從太陽(yáng)和大氣流出的或數(shù)百公里外粒子加速器發(fā)射的中微子。今年晚些時(shí)候，水中還將加入稀土金屬釓，使探測(cè)器能更好地區(qū)分不同類(lèi)型的中微子和反中微子。
1998年，“超級(jí)神岡”提供了首個(gè)確鑿證據(jù)，證明中微子和反中微子可以在三種類(lèi)型之間振蕩，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人梶田隆章因此獲得2015年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
1987年，神岡探測(cè)器首次探測(cè)到了來(lái)自超新星(1987A)的中微子，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人小柴昌俊因此榮獲2002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。但從那時(shí)起，科學(xué)家沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何與超新星有關(guān)的中微子。
此外，日本物理學(xué)家正在推動(dòng)更大的“頂級(jí)神岡”(Hyper-K)的建設(shè)工作，該項(xiàng)目目前由東京大學(xué)主導(dǎo)，政府將于今年8月決定是否為其提供資助。
“頂級(jí)神岡”的水箱可容納26萬(wàn)噸水，是“超級(jí)神岡”的5倍多，不僅使它在探測(cè)超新星方面更高效，也有望揭示為什么宇宙主要由物質(zhì)而非反物質(zhì)構(gòu)成。理論學(xué)家稱(chēng)，理解這一點(diǎn)的關(guān)鍵是測(cè)量中微子和反中微子之間的不對(duì)稱(chēng)性，特別是兩者在不同類(lèi)型之間振蕩的速度差異。“超級(jí)神岡”已看到相關(guān)線索，“頂級(jí)神岡”應(yīng)能進(jìn)行更精確測(cè)量。(記者劉霞)
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