南极脉冲瞬态天线探测高能中微子,它的探测方式是什么?

这是漂浮在表面35公里上空的神奇天线,旨在探测宇宙中高能中微子,其原理是高能中微子与南极冰原相互作用后发出的无线脉冲信号的阿斯卡林效应。它由32个无线天线阵列组成,高约5米,半径约3米,工作时由氦气带中的高空组成!高能粒子与致密介质相互作用时,如果以比光速更快的速度运动,就会产生具有各向异性电荷的二次离子。它的辐射可以被标准无线电天线检测到。冰的光速是23万公里/秒,所以中微子在冰中是超光速(不违反相对性)!

各任务为期一个月,极地循环随风飘荡(非系流)。通常在两个任务之间两年内,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特的粒子,几乎不作用于任何物质,直接穿透。不带电,质量很低,不参与强相互作用力,只参与相互作用力和重力,相互作用力很小,粒子很轻,所以检测它是个难题!

这一发现始于南极瞬态脉冲天线(ANITA)检测到非常高的能量中微子。ANITA与其他中微子探测器不同,是悬挂在37000米高空的氦气气球上的无线天线阵列,可检测超高能中微子撞击冰原的无线信号。ANITA发现了似乎是中微子触发的奇怪信号,但能量很高,似乎违背了物理理论。研究人员还查看了冰立方中微子天文台(IceCube)的数据,IceCube检测到数千个光电探测器部署在南极冰下约1.5公里,探测到中微子和冰作用下释放的切伦科夫光。

IceCube对ANITA不敏感,但提供高能中微子的大致方向。在对ICE立方体中约50个中微子事件进行分析后,研究小组推测是明亮的类星体发送的。为了证明这个想法,他们查阅了俄罗斯RATAN-600无线望远镜观测资料。类星体发现无线闪光火花就能检测到中微子。研究人员认为,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原子碰撞,还会触发中微子爆炸。中微子以接近光速的速度传播,所以它们几乎在无线电爆炸的同时到达地球。因此,我认为类星体的超质量黑洞是高能中微子的来源。