南极脉冲瞬态天线探测高能中微子。它的检测方法是什么?

这是一个漂浮在地表35公里处的神奇天线,旨在探测宇宙中的高能中微子。其原理是高能中微子与南极冰盖相互作用后发出的无线脉冲信号的阿斯卡里效应。由32个无线天线阵列组成,高约5米,半径约3米。当它工作时,它是由氦带中的高海拔组成的!高能粒子与致密介质相互作用时,如果运动速度超过光速,就会产生带有各向异性电荷的二次离子。它的辐射可以被标准的无线电天线探测到。冰的光速是23万km/s,所以中微子在冰中是超光速的(不违反相对论)!

每次任务持续一个月,极地周期随风飘(非海流)。通常在两次任务之间的两年内,最新的是Anita-III(以前叫Anita-I,Anita-II),已经升级到48个角天线。中微子是一种非常奇怪的粒子,几乎不作用于任何物质,直接穿透。不带电,质量小,没有强相互作用,只有相互作用和引力,小相互作用和轻粒子,所以探测它是个难题!

这一发现始于南极瞬态脉冲天线(ANITA)探测到非常高能量的中微子。ANITA与其他中微子探测器不同的是,它是一个悬挂在37000米高空氦气球上的无线天线阵列,可以探测超高能中微子撞击冰盖的无线信号。安妮塔发现了一个奇怪的信号,似乎是由中微子触发的,但它的能量很高,似乎违反了物理理论。研究人员还查看了冰立方中微子天文台(IceCube)的数据,该天文台探测到在南极冰下约1.5公里处部署了数千个光电探测器,探测到中微子和冰释放的切伦科夫光。

冰立方对安妮塔不敏感,但提供了高能中微子的大方向。在分析了冰立方中大约50个中微子事件后,研究小组推测它们是由明亮的类星体发出的。为了证明这个想法,他们查阅了俄罗斯RATAN-600无线望远镜的观测数据。类星体发现无线闪光火花就能探测到中微子。研究人员认为,当类星体特别活跃时,会发生伽马射线爆炸和闪光火花,如果伽马射线与周围的原子发生碰撞,就会触发中微子爆炸。中微子以接近光速的速度行进,因此它们几乎与无线电爆炸同时到达地球。所以我认为类星体的超大质量黑洞是高能中微子的来源。