雷达和冰可以帮助检测通过物质通过的神秘的亚原子粒子

艺术家中微子活动的再现。

科学家们创造了新的实验来寻找中微子。

这些日子是天体物理学中最伟大的谜团之一是一个叫做中微子的微小的解剖粒子，所以通过物质来通过 - 大气，我们的身体，地球 - 没有检测。

世界各地的物理学家几十年来试图检测中微子，这不断轰炸我们的星球并且比任何其他已知的亚杀颗粒均轻。科学家希望通过捕捉中微子，他们可以研究它们，并希望能够了解他们来自哪里以及他们所做的事情。

但现有的尝试往往是昂贵的，并且从一些最远的空间到达的一整类高能量的中微子。

在3月6日的2020年3月6日的“物理审查信中”出版了一项新的研究，首次出现了一种可以检测到使用雷达回声的中微子的实验。

“这些中微子是我们不理解的基本颗粒，”俄亥俄州州大学宇宙学和天体物理学中心的研究领先作者和研究员史蒂文·佩里拉说。“而超高能量的中微子可以告诉我们宇宙的巨大部分，我们无法以任何其他方式获得。我们需要P out如何研究它们，这就是这个实验试图做的事情。“

该研究依赖于称为级联的现象。科学家认为中微子在灯光的几乎速度上移动地球 - 数十亿美元现在通过你，就像你读到这一点一样。

更高能量的中微子更可能与原子碰撞。那些碰撞导致带电粒子的级联 - “像巨型喷雾一样，”Prohira说。并且瀑布很重要：如果研究人员可以检测到级联，他们可以检测中微子。超级高能量的中微子是如此稀有的科学家迄今尚未能够检测到它们。

科学家们已经PDO说出了探测中微子的最佳地点是大型遥远的冰：最长的跑步和最成功的中微子实验是在南极洲。但到目前为止，那些实验尚未能够检测具有更高能量的中微子。

这就是Prohira的研究进来的地方：他的团队在实验室中展示了，当通过撞击由级联留下的带电粒子的迹线击中无线电波，中微子击中原子时，可以检测到级联。

对于这项研究，他们去了加利福尼亚州的斯拉克国家加速器实验室，建立了一个4米长的塑料目标来模拟南极洲的冰，并用十亿个电子包装成微小的束来模拟中微子爆发的目标。（该电子束的总能量Prohira表示，类似于高能中性的总能量。）然后，它们在塑料目标处传送无线电波以查看波浪确实检测到级联。他们做到了。

Prohira表示，下一步是将实验占据南极洲，看看它是否可以在那里的广泛遥远的冰上检测Neutrinos。

他说，无线电波是检测中微子的最便宜的技术，“这是为什么这么令人兴奋的一部分。”Prohira表示，在寻找最高能量的中微子中搜索最高能量的中微子索斯的无线电波。这种雷达技术可以在无线电波工具箱中进行更多工具，用于希望研究超高能中微子。

对中微子有更好的了解，可以帮助我们更多地了解我们的银河系和其他宇宙。

“中微子是唯一的已知颗粒，直线行驶 - 他们通过事情进行，”他说。“没有任何其他粒子，这样做：灯被阻止了。其他带电粒子在磁场中被偏转。“

当一个中微子在宇宙中的某个地方创建时，它以直线向内行进，不妨碍。

“它直接返回到生产它的东西，”Prohira说。“所以，这是我们在宇宙中识别和了解更多关于这些极度充满活力的过程的方式。”

参考：“观察来自高能粒子级联的雷达回波”，S. prohira，K.D。 DE VRIES，P. Allison，J. Beatty，D.Besson，A. Connolly，N.Van Eijndoven，C. Hast，C.-Y。 Kuo，U.A. Latif，T. Meures，J.Nam，A. Nozdrina，J.P.Ralston，Z. Riesen，C.Sbrocco，J.Torres和S. Wissel，3月6日2020年3月6日，物理审查信件.DOI：
10.1103 / physrevlett.124.091101