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为何这个“望远镜”要放到地下,而且越深越好?

2017-10-24 20:51:17 点击: 来源: 止戈网 反馈
导读:如果你想欣赏夜空中闪闪发光的星星,你只有去一个远离城市灯光的地方。但是,如果夜空中还有其他的东西非常微弱,即使星星淹没了他们,这些“事物”包括尚未发现的暗物质颗

如果你想欣赏夜空中闪闪发光的星星,你只有去一个远离城市灯光的地方。但是,如果夜空中还有其他的东西非常微弱,即使星星淹没了他们,这些“事物”包括尚未发现的暗物质颗粒和称为中微子的微小和难以捉摸的基本粒子。科学家研究这些粒子是非常困难的,因为它们潜伏在相对强烈的宇宙射线之后,它们是从外部空间下降的波浪和粒子。幸运的是,中微子和迄今为止的理论暗物质颗粒可以比我们所了解的任何东西更好地穿透物质。利用这一特点,科学家们深深地挖掘了世界上最令人印象深刻的天文台,研究这些来自宇宙的礼物。

天文金矿

为何这个“望远镜”要放到地下,而且越深越好?

理查德·盖茨凯尔(Richard Gaitskell)的最后一条通勤距离是一个10米的乘坐电梯。从一个大于半数的电缆线轴悬挂下来,采矿笼子陷入位于南达科他州一座名为Homestake金矿里,深度约为4,850英尺,比三座堆叠起的帝国大厦更高。一项LUX实验正在进行,获得的结果或将帮助解答长期以来困扰人们的有关宇宙及其起源的谜团。

在这个洞穴里面坐着一个72000加仑的水箱。在探测器内部充满了液态的和气态的氙,这些氙会被不断地进行循环,并通过一台净化器进行净化,非常像病人进行血液透析治疗的过程。科学家们这样做是为了尽最大可能消除氙中的杂质以便提升探测精度。LUX自2012年开始运行,尚未发现任何暗物质颗粒。虽然这似乎是令人沮丧的,但它已经有助于对暗物质粒子的互动强度有上限,因此排除了许多可能的解释,缩小了候选暗物理论的数量。

没有积极的结果,美国和英国的科学家现在正在建造一个10吨的检测器,这将增加灵敏度再三十倍。名为LUX-Zeplin的下一代探测器预计在2020年左右完成。

科迪勒拉德洛斯安第斯山脉

为何这个“望远镜”要放到地下,而且越深越好?

也许灵感来自于地下这座意大利核物理研究院的Gran Sasso国家实验室,南美科学家正试图在安第斯山脉下建一个地下实验室。2015年,阿根廷政府批准了阿瓜内格拉隧道的建设。它将通过阿根廷和智利阿瓜内格拉通道的安第斯山脉,旨在促进两国的贸易关系,并提供从阿根廷到太平洋的另类旅行路线。在这条隧道中的拟议实验室将被命名为阿瓜内格拉深度实验场,并安装了ANDES,现在正在进行初始设计阶段。如果建成,它将是南美洲第一个同类的地下实验室。

安德烈斯将寻找暗物质,也将作为南半球极少数的中微子观测台之一。科学家可以利用这些信息来了解地球的内部空间,以及中微子与地球相互作用的方式。ANDES的位置也将为科学家提供一个独特的机会,随着中微子通过地球的核心,研究粒子加速器产生的人造中微子。

在南半球还有另一个目前运行的中微子天文台,它比那些位于世界其他地方的实验室更容易获得,那是因为它被埋在南极的冰川里。

为何这个“望远镜”要放到地下,而且越深越好?

各国科学家们,利用各种先进仪器,在地下深处或是太空中夜以继日地追寻着这些暗物质的踪迹。相信在未来,有着更为先进的探测仪器,科学家们一定会给大家一个惊喜。(科技新发现 康斯坦丁/文)

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