维基天文 >>所属分类 >> 天文望远镜   

冰立方望远镜

标签: 暂无标签

顶[2] 发表评论(0) 编辑词条

简介

最后安装的电子光学组件,它上面有全队所有成员的签名。最后安装的电子光学组件,它上面有全队所有成员的签名。

冰立方望远镜(IceCube),全称为冰立方中微子探测望远镜阵列,意为这个望远镜阵列覆盖了南极大陆将近一立方千米的冰层,并处于冰层下数千英尺深处。其位置处于阿蒙森-斯科特(Amundsen-Scott)南极站附近,深达2.44公里的冰原下。

冰立方中微子望远镜属于冰立方中微子天文台,安装在该天文台的冰立方实验室,它的修建从2000年开始,于2010年12月27日竣工。整个项目耗资2.79亿美元,美国国家科学基金会为其提供了2.42亿美元资助。建成该巨型望远镜有助于研究人员揭开中微子的奥秘,该粒子可以帮助科学家了解宇宙的起源之谜。[1]

结构特点

体积

冰立方阵列由放进很深的冰洞里的众多传感器串组成。靠近冰面的IceTop由两层探测器组成。图的右下角绘制的巴黎埃菲尔铁塔的图像,是用来与这个探测器进行对比,让它的大小更加一目了然。

冰立方望远镜被科学家们称为比帝国大厦、位于芝加哥的西尔斯大厦以及上海的世界金融中心等大厦加在一起还要庞大。

构造

冰立方阵列由放进很深的冰洞里的众多传感器串组成,称为数字化光模块(DOM),这种特殊制造的传感器用来捕捉中微子。靠近冰面的IceTop由两层探测器组成。在安装过程中,科学家圆形探测器被串成串,放入用热水钻开凿出来的冰洞里,钻每个冰洞需要融冰多达20万加仑。每根电缆线上有60个传感器,86串这样的传感器串组成冰立方的主探测器。然后将其与主干光纤网连接,部署在数个区域阵列中。 

布局

共分为地面控制站与地下探测器阵列两层。[2]

建造位置

冰立方位于南极冰川深处冰立方位于南极冰川深处

中微子的性质,决定了冰立方的建设位置。中微子望远镜的透明度必须很高,以便分布很广的传感器阵列可以发现撞击产生的光,而且这个环境必须足够黑,以防自然光产生干扰。除此以外,它还必须深埋地下,以避免南半球的宇宙射线对其产生干扰。南极冰符合所有这些条件。

天文台的大小(边长一公里的立方体冰块)非常重要,因为这可增加中微子与原子相撞的机会,大大提高观测成功率。另外,南极冰是用来观测这种罕见事件的完美选择。全球大部分冰里都含有气泡或其他杂质,这会使观察结果产生误差。而南极冰基本上完全是由水冰组成的巨大冰川,这意味着它包含更多原子,因此会大大增加中微子撞击的机会。

建造目的

冰立方将会把南极μ介子及中微子探测器列阵(黄色圆柱体)团团围住,后者是一个更小的中微子探测器。彩色斑点显示的是通过冰立方阵列的中微子的路径,这是由电子光学组件发现的。冰立方将会把南极μ介子及中微子探测器列阵(黄色圆柱体)团团围住,后者是一个更小的中微子探测器。彩色斑点显示的是通过冰立方阵列的中微子的路径,这是由电子光学组件发现的。

中微子与原子相撞产生的粒子名叫μ介子,生成的蓝色光束被称作“切伦科夫辐射”。由于南极冰的透明度极高,冰立方的光学传感器能发现这种蓝光。科学家通过在亚原子相撞后进行的试验,可以追踪到中微子的运行方向、查找到它的起源,看一看它是由黑洞还是由撞击星系产生的。然而,这一过程比探测μ介子更加复杂。因为每个μ介子都是由一个宇宙中微子产生,而位于探测器上方大气里的宇宙射线可以生成一百多万个中微子。为了避免这种干扰,冰立方的传感器直接瞄准下方——经地心指向北极天空,用来探测穿过地球的中微子。   

由于中微子是截至2012年已知的唯一一种可以畅通无阻地穿过物质的粒子,故冰立方和南极μ介子及中微子探测器列阵(AMANDA)把地球当做过滤器,以便选出中微子与原子相撞产生的μ介子。[3]


附件列表


→如果您认为本词条还有待完善,请 编辑词条

上一篇2012年7月16日金木合月下一篇冰立方中微子天文台

词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。
2

收藏到:  

词条信息

skylook
skylook
超级管理员
最近编辑者 发短消息   

相关词条