经过多年的挫折,研究人员最终在西伯利亚准备水下中微子望远镜

2021-04-04 19:02:17

玻璃室,海滩球的大小,溅成冰洞,朝着世界上最深的湖泊的底部下降。然后是另一个,另一个。这些光检测球体来休息,悬挂在横向暗深度下降到表面下方4,000英尺。携带它们的电缆保持36个这样的球体,间隔50英尺。在西伯利亚的西伯利亚的西伯利亚的锯齿状南部海岸,距离西伯利亚的锯齿状南部海岸有64个这样的电缆,距离底部超过1英里。

这是望远镜,是北半球最大的望远镜,建造了探索黑洞,遥远的星系和爆炸恒星的残余物。它通过寻找中微子,宇宙粒子如此小,这么小的是每一秒都通过我们每个人。如果我们只能学会阅读他们忍受的信息,科学家认为,我们可以通过我们无法完全幻影来描绘宇宙及其历史。

“你永远不应该错过任何问题的机会,俄罗斯物理学家格里戈里·弗里莫特基说,这位俄罗斯物理学家都领导了40年来建造这个水下望远镜。暂停后,他补充说:“你永远不知道你会得到什么答案。”

它仍在建设中,但Domogatski和其他科学家长期以来梦想的望远镜比以往任何时候都更接近提供结果。而这追捕了来自宇宙中的宇宙中的远处的中微子,在地缘政治和天体物理学中遍布时代,揭示了俄罗斯如何设法保护一些特色的科学实力 - 以及该遗产的局限性。

贝加尔湖福利并不是唯一努力在世界上最偏远的地方寻找中微子。几十乐器在全球上寻求专门实验室的颗粒。但新的俄罗斯项目将是对ICECUBE工作的重要补充,这是世界上最大的中微子望远镜,美国LED,27900万美元的项目,包括大约四分之一的南极洲立方英里的冰。

使用类似于Baikal Telescope的光探测器网格,ICecube在2017年确定了一个中微子,科学家们几乎肯定来自一个超级分类的黑洞。这是科学家首次针对被称为宇宙射线的太空进行精确定位高能粒子的雨源 - 中微子天文学的突破,该分支仍然存在于其婴儿期。

该领域的从业者认为,当他们学会阅读宇宙使用中微子,他们可以创造新的,意想不到的发现 - 就像首次开发望远镜的透镜制造商一样无法想象伽利略稍后会用它来发现木星的卫星。

“这就像在晚上看天空,看到一颗星,”威斯康星大学大学的天体物理学家Francis L. Halzen,麦迪逊和iceCube主任,在一个电话采访中说,描述了当前的狩猎状态对于幽灵般的颗粒。

苏联科学家的早期工作帮助了20世纪80年代的Halzen在南极冰中建造了一个中微子探测器。现在,Halzen说他的团队认为它可能已经找到了两个从空间深处到达的中微子额外的额外来源 - 但很难确定,因为没有其他人已经检测到他们。随着贝加尔省望远镜的扩张,他希望在未来几年中愿意发生变化。

“我们必须是超级的,因为目前没有人可以检查我们正在做的事情,”Halzen说。 “我对我来说是令人兴奋的令人兴奋的是与之交互和交换数据的实验。”

在20世纪70年代,尽管冷战,美国人和苏维埃共同努力,规划了夏威夷海岸的第一个深水中微子探测器。但在苏联侵犯阿富汗之后,苏联人被赶出了这个项目。因此,在1980年,莫斯科核研究所开始了由Domogatski领导的自身中微望远镜努力。尝试的地方似乎是显而易见的,尽管它距离酒店约有2,500英里:Baikal。

在苏联崩溃之前,该项目没有远远超出规划和设计,将许多国家的科学家们陷入贫困,并努力变得混乱。但柏林以外的一个研究所,很快成为德国斯鲜粒子研究中心的一部分,加入了贝加尔岛的努力。

领导德国队的基督徒肌肉召回运送数百英镑的黄油,糖,咖啡和香肠,以维持在贝加尔卡冰上的年度冬季探险。他还带到了价值数千美元的现金来补充俄罗斯人的微薄工资。

到20世纪90年代中期,俄罗斯团队已设法识别“大气”中微子 - 由地球大气层碰撞产生的人 - 但不是从外太空到达的那些。它需要一个更大的探测器。随着俄罗斯在弗拉基米尔·普京总统的2000年代开始重新投资科学,Domogatski设法确保了超过3000万美元的资金,以建造一个像冰箱一样大的百吉鸟望远镜。

贝加尔鸟望远镜通过整个行星俯视,另一侧朝向我们的银河系和超越的中心,基本上使用地球作为巨型筛子。在大多数情况下,较大的颗粒撞击地球的相对侧最终与原子碰撞。但几乎所有中微子 - 100亿美元通过你的指尖每秒穿过 - 基本上,在直线上。

然而,当一个中微子非常罕见地击中水中原子核时,它产生一个叫做Cherenkov辐射的蓝光锥。苏联物理学家Pavel A. Cherenkov的效果是Domogatski的前同事之一,在莫斯科举行的大厅里。

如果您花年监测十亿吨的深水以获得难以想象的小闪光,许多物理学家都认为,您最终会发现可以追溯到宇宙的宇宙的中微子,从数十亿光年播放。

蓝锥体的方向甚至揭示了导致它们来的中微子的精确方向。通过没有电荷,Neutrinos不受星际和间磁场的影响,并且其他影响争夺其他类型的宇宙颗粒的路径,例如质子和电子。中微子作为精致的重力将允许的宇宙直接。

这就是让中微子对宇宙最早,最遥远和最暴力事件的研究有益的东西。他们可以帮助阐明其他奥秘,例如当恒星比太阳坍塌成大约12英里的中子的太阳坍塌就会发生巨大的中子的大量中微子。

“它旅行了宇宙,几乎没有,没有人碰撞,”Domogatski说中微子。 “因为它,宇宙是一个透明的世界。”

因为它基本上看着星球,贝加尔省望远镜研究了南半球的天空。这使得在南极洲的ICECUBE中有补充,以及地中海的欧洲项目,这些项目是在建筑的早期阶段。

“我们需要相当于北半球的ICecube,”Spiering说,他仍然参与了冰箱和贝加尔人项目。

Domogatski表示,他的团队已经在其他地方与Neutrino Hunters交换数据,并且它发现证据备份ICecube关于从外层空间到达的中微子的结论。尽管如此,他仍然承认,贝加尔人项目在开发识别中微子近距离的计算机软件时落后于其他人。

尽管项目的意义,但它仍然在鞋带预算上运作 - 几乎所有60个在望远镜上工作的科学家都经常在贝加尔卡尔的营地,安装和修复其组件。相比之下,iceCube涉及大多数300个科学家,其中大多数人从未去过南极。

这几天,Domogatski不再加入年度冬季探险到贝加尔卡尔。但他仍然在同一个苏联研究所的工作,他将他的中微子梦想通过共产主义,混乱的20世纪90年代和超过二十年的普京'统治。

“如果你接受一个项目,你必须明白你必须在任何出现的条件下实现它,”Domogatski说,敲打他的办公桌以强调。 “否则,甚至没有任何意义。”

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