然而,星系在天空中分布成链、团和纤维等形态这一事实强烈表明,它们是在大量所谓冷暗物质的引力影响之下形成的。
与中微子不同的是,冷暗物质由具有数十倍于电子的质量、但在太空缓慢运动的假想粒子所构成。”
五号说道。
“不过在科学家对膨胀宇宙中星系形成过程的计算机模拟表明,最接近星系观测特征的模拟要求80的冷暗物质和20的热暗物质。
而明亮星系只占宇宙物质的1左右。”
虚妄说道。
“但是,洛斯阿拉莫斯的研究班子所用的方法是监测所谓一种中微子振荡成另一种中微子。
中微子有三种,它们分别与电子、μ介子和t粒子相伴生。
洛斯阿拉莫斯的实验让纯μ中微子通过盛有200吨矿物油的容器。
μ中微子不能与矿物油相互作用,但电子中微子则能。”
五号说道。
“能详细说明吗”
李思特问道。
“如果有些μ中微子变成了电子中微子,其中少数几个将与矿物油原子中的质子相互作用而产生闪光,这些闪光将被矿物油容器周围的探测器记录下来。
结果和以上描述的完全一致。”
虚妄说道。
“这些实验家们从发生率得出所涉及的中微子的质量为055电子伏。
虽然这个消息令人高兴,大多数宇宙学家的态度却是谨慎的等着瞧,至少也要等到其他实验证实这些发现。
不过这一发现如果正确无误,将是对宇宙和星系形成的标准理论的强有力支持。”
五号说道。
“如果你们现在说的是中微子,我好像记得也有中微子天文学这个课程,这跟中微子有什么联系
还是这是因为中微子,开展起来的学科”
吴刚提问道。
“中微子天文学是利用对太空中微子敏感的探测器研究宇宙的学科。
所以你说的没错,的确是有联系的,也是因为中微子才成立的。”
虚妄说道。
“这样又有什么历史故事”
吴刚问道。
“我记得,中微子天文学始于1960年代,这要归功于理论家约翰巴科和实验家雷戴维斯的努力,他们设计了一个采用全氯乙烯中的氯监测太阳中微子到达事件的探测器。”
虚妄说道。
“然后呢”
楚云问道。
“然后,在1965年开始运行的这个戴维斯探测器仅仅记录了太阳中微子预期数量的大约三分之一。
不过,人们在谈论这一发现的意义时,往往忽视了一个重要事实。”
虚妄说道。
“什么意思”
吴刚问道。
“”
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第六百四十七章中微子天文学
“在那个年代,探测到任何太空中微子本身就是一个伟大的胜利,而戴维斯探测器的成功开创了宇宙研究的一个新分支中微子天文学。
迄今中微子天文学的大多数研究涉及的是太阳中微子。
太阳内部产生的大量中微子洪水般漫过地球并穿透地球球体。
中微子对普通物质的存在简直不屑一顾。”
虚妄看着他们说道。
“怎么说”
四号问道。
“如果一束像太阳内部产生的那种中微子穿过厚度为1000秒差距的实心铅板,也只有一半会被沿途遇到的铅原子核俘获。”
虚妄说道。
“为什么”
四号问道。
“由于中微子如此不愿意同其他形态物质,包括探测器相互作用,所以仪器必须十分灵敏。
但灵敏的仪器必须屏蔽起来以避免其他粒子如宇宙线的干扰。
所以,中微子望远镜都放在深矿井或山底隧道中,利用它上面的密实岩层挡住讨厌的粒子。”
虚妄说道。
“那中微子望远镜在其他方面和传统望远镜有什么不一样”
四号问道。
“你们要知道,像利克天文台120英寸反射望远镜那样的仪器,其重要部件不是支撑镜面的重达50吨上下的钢铁构架。
真正重要的只是一点点与光子发生实际相互作用的物质,也就是镜面上的薄薄一层闪闪发亮的铝膜。
这层以正确方式安放在高山之巅的总量仅仅1立方厘米的铝,就是你研究天体光线所需要的全部。”
虚妄说道。
“你还有没有说的,虽然120英寸望远镜的反射镜表面只镀有1立方厘米的铝,但装载戴维斯探测器工作物质的那个惊人巨大的钢制容器。
这个容器和奥林匹克运动会的游泳赛池一样大,这个容器的内表面则镀有超过40万升的全氯乙烯。
要想研究中微子,就需要把这整个工作表面正确安放在大山之下或深矿井之中。”
五号补充道。
“然后呢”
楚云问道。
“没有任何在然后就是1960年代末之后,戴维斯探测器实际记录的太阳中微子与容器中的氯原子相互作用事件,平均起来大约是每两天一次。
这一记数率是这类仪器正常运转时的典型值。
它相当于研究特定类星体的光学天文学家每两天只能看到一个光子。”
五号说道。
“后来发生了什么”
楚云继续问道。
“戴维斯探测器获得成功后,其他专用于中微子天文学研究的探测器接踵而来,其中有些使用镓作为工作物质。
此外,为其他研究目的设计的粒子探测器也被证明可记录来自太空的中微子。”
五号说道。
“比如鬼子的神冈中微子探测实验,那样的探测器本来是为探查质子的放射衰变产生的中微子。
这种衰变从未观测到,但该探测器的灵敏度使它得以探查出与容器中水分子的电子相互作用的宇宙中微子。”
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