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深层地幔和外太空再次测到中微子

  • 发布时间:2015-08-12 01:30:34  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  科技日报北京8月11日电 (记者聂翠蓉)意大利格兰萨索国家实验室Borexino实验团队在《物理评论D》杂志发表论文称,他们在地壳和更深层地幔中探测到中微子的反物质——反中微子,地幔中的反中微子甚至占到总量的一半左右。

  中微子几乎没有质量,是在放射性衰变中形成的中性带电粒子。中微子几乎不和其他粒子发生相互作用,每秒钟有数万亿中微子从我们身边经过,我们却全然不知。

  格兰萨索的Borexino是一个巨型金属球罐,其内充满300吨的液体闪烁体。反中微子会发射出一个正电子和一个中子。当这两个粒子撞到液体中的粒子时,就会发出特殊的闪光。

  科学家们自从2007年就开始在格兰萨索当地探测中微子,之前的Borexino探测器和位于日本的KamLAND探测器都曾发现过反中微子,但信号非常微弱。据《新科学家》杂志网站报道,这次新研究中,科学家们分析了Borexino探测器获得的2056天的详细数据后发现了反中微子。新发现具有5.9西格玛水平,这意味着,误差只有2.75亿分之一,而粒子物理学家们通常将5西格玛水平置信度作为发现粒子的标准,新发现大大超过了这一标准。

  这次新研究中,研究人员还能确定地球内产生中微子的放射物铀和钍的比例,并且首次区分出反中微子是来自地壳还是来自深层地幔。“越来越多的证据表明,深层地幔中也能发现反中微子。”意大利核物理国家研究所、Borexino领导吉安保罗·贝利里说。

  当Borexino试验在往下寻找中微子时,南极的冰立方探测器也在外太空寻找中微子时再次获得突破。曾在2013年首次探测到两个高能中微子后,冰立方团队已经探测到越来越多的中微子,但最近,他们宣称探测到能量最高的中微子,这些中微子的能量超过2000万亿电子伏特,比大型强子对撞机的碰撞能量还要高150多倍。

  这些最新发现有助于物理学家们揭示暗物质等宇宙奥秘。地幔中微子的探测研究将帮助科学家们更好地理解放射物衰变如何驱动地幔中岩石层移动等过程。

  总编辑圈点

  中微子是基本粒子界的隐士。虽然数量巨大,但几乎不跟其他粒子反应,因此很难探知它的特性,以至于发现几十年后,仍然是最不为人所了解的粒子。现在科学家或侦测核反应堆,或侦测恒星,或侦测地心,就是为了捕捉海量中微子之中那一两个愿意现身的积极分子。而它们也将供出物理学底层不为人知的秘密。

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