埋在南极洲地下的天文台发现了七个潜在的“幽灵粒子”

冰立方（IceCube）天文台对中微子的搜索已经发现了一些有希望的信号。

研究人员利用埋藏在南极冰层深处的冰立方中微子观测站的数据，认为他们可能发现了涛子中微子，这是一种来自太空的亚原子粒子的某种类型。这七个候选信号出现在9.7年的天文台数据中，这也证明了这些小粒子是多么难以捉摸。

根据天文台的数据，每秒大约有100万亿个中微子穿过你的身体。它们是我们所知道的最轻的有质量的粒子，是基本粒子，这意味着它们不是由更小的物理积木组成的。该合作的研究结果将发表在《物理评论快报》上，目前托管在预印本服务器arXiv上。

宾夕法尼亚州立大学的物理学家、该研究的主要作者之一道格·考恩（Doug Cowen）在冰立方发布会上说：“在数据中探测到七个候选的涛子中微子事件，再加上预期本底的数量非常低，我们可以断言，背景合谋产生七个涛子中微子的可能性极小。天体物理学中涛子中微子的发现也有力地证实了冰立方早先发现的漫射天体物理学中微子通量。”

“漫射天体物理中微子通量”是什么鬼东西？这指的是来自太空深处的密集中微子流，远远超出相对较小的宇宙邻域 —— 银河系。这股流主要由电子中微子和涛子中微子组成，还有一小部分介子中微子。

来自太空深处的粒子有许多形状和大小，但它们的大多数尺寸都非常非常小。值得赞扬的是，中微子已经被直接观测到。其他的，比如假设的轴子，仍然难以捉摸，如果被证明存在，可能至少是宇宙暗物质的一部分。

冰立方由5000多个光敏设备组成，这些设备可以探测到中微子与南极冰分子相互作用时发出的罕见蓝光。道格·考恩说，背景噪声与涛子中微子信号相匹配的可能性不到350万分之一。研究小组报告说，他们的新发现“排除了在 [5 西格玛] 水平上缺乏天体物理 [涛子中微子] 的可能性”。基本上，你可以认为涛子中微子非常罕见，确实如此。

费米实验室正在南达科他州铅市地下一英里处建造自己的中微子探测器。这些探测器一起被称为“深地下中微子实验（DUNE）”，位于地球表面以下近一英里处，第一个探测器预计将于2029年投入使用。

冰立方（IceCube）已经在南极洲下辛苦工作了十多年，所以，DUNE要迎头赶上了。无论如何，两个中微子探测器的实验总比一个好，所以，让我们为下一个十年的发现干杯。

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