|
" Z9 x+ o) ^+ G" C, ~" M6 [! E
一、中微子是怎样的？ 0 W) X5 p: N `
中微子不带电，主要通过弱相互作用与物质反应，穿透能力极强，极难被捕获，1930年首次被理论预言，1956年被实验观测到。它有三种类型：电子中微子、缪子中微子和陶子中微子。它在传播过程中由于量子效应可相互转换，这就是中微子振荡现象。 ) `9 ?$ b. V6 e, ?7 p+ a9 U2 M9 O
二、中微子有什么用？ 7 ?% V/ h% r" l- E
宇宙大爆炸、超新星爆发、双中子星合并、黑洞爆发均伴随大量中微子的产生。中微子可轻松逃逸极端、致密的天体而不改变方向，是研究极端宇宙的理想信使。由于中微子与水中的粒子碰撞会发光，中微子天文学就是通过在深水中建造光探测元件阵列来探测中微子，从而揭开宇宙之谜。 : U% z" W/ }* L9 Y. I+ y" L
三、深海中微子望远镜有哪些 & v2 O, r3 m2 ?# I" u& {. _
深海中微子望远镜阵列利用整个地球作为屏蔽体，接收从地球对面穿透而来的中微子，并通过地球的自转探测360度全天域的中微子。 + {0 d/ f" s( }( j* d
1、地中海KM3NeT中微子望远镜 0 {- v: N7 l# J W( Y
它有多个模块，每一个模块都由115根线缆组成一个立方千米中微子望远镜，每根线缆附有18个直径30厘米的光学模块，每个光学模块都是由31个光电倍增管制成。其中两个模块在西西里岛东南100km的水下3500米的位置，第三个模块在法国南部土伦市离海岸约40km的海底，最终可能会扩展至七个模块。
. f% L n. u% O6 i1 v* F 2、贝加尔湖的Baikal-GVD中微子望远镜 6 \0 K/ z/ k# \7 \1 T* g
2021年建成，它是北半球最大的深水中微子望远镜，体积约半立方千米，建在距离湖边约3500米、水深700—1300米的位置。
7 R% U3 s2 _7 s% P 3、南极冰立方中微子望远镜
0 A6 U- A3 q0 j5 G# o. W 4 U8 c1 @9 H0 L9 Y4 F* y- B
这是目前世界上最大、最灵敏的中微子望远镜，它建在1500米-2500米深的南极冰层中，由5000多个“光学舱”形成1平方公里以上的探测器阵列。2010年建成，2013年首次探测到一个来自银河系外的弥散高能中微子流；2017年首次发现对应已知的天体源证据。去年，它又新发现一个距地球4700万光年的活动星系NGC1068。 7 S. p+ s2 ]" b4 O; P1 Z! q) C
 # w2 E2 i- a4 A& `+ C
光学舱示意图 " P' L7 ^! @, K7 R8 q7 o
4、海铃深海中微子望远镜 , j0 n* N$ C) k
/ Q' n( f5 Q4 [3 o0 a 海铃深海中微子望远镜示意图 }, L% G1 [7 A4 i
预计于2026年建在我国南海3500米深的深海平原上，这将是世界首个近赤道小型中微子望远镜阵列，待全链技术验证之后，将于2030年升级成世界上最先进的终极大阵列。大阵列直径约4公里，总占地面积约为12平方公里，体积7.5立方千米，由约1200根间距70-100米的线缆组成。每个线缆长约700米，垂直锚定在海床上，并搭载约20个高分辨率光学探测球舱。舱内表面紧密覆盖多个单光子光电倍增管和超快时间响应的硅光电倍增管，能全方位观测各个方向的中微子。 " j& W4 j9 G2 y9 ^ d* I( |' E
2 H" g( p8 O/ X6 E0 b$ k% u
# y- r& e. W8 w& S4 W% E0 ~) F
* c0 ]! f0 z3 I4 m: F5 t- {4 K0 g* T3 M
| 
