慕尼黑技术大学 计划中的太平洋P-ONE中微子望远镜的设计(左)
望远镜将采用模块化结构,由七个相同的探测器部分组成(右),其中第一个将于2023/24年安装
信用:Elisa Resconi / TUM 南极冰层深处的“冰立方”中微子观测站已经为极高能量的宇宙事件带来了惊人的新见解
为了研究具有更高能量的基本粒子的宇宙起源
慕尼黑技术大学的伊莉莎·雷斯科尼现在开始了一项国际倡议,在太平洋东北部建造一个几立方千米大小的中微子望远镜
天文学家观察来自遥远天体的光来探索宇宙
然而,光并没有告诉我们太多关于我们银河系以外的最高能量事件,例如活动星系核的喷射、伽马射线爆发或超新星,因为在伽马射线范围较高的光子在穿过宇宙的漫长过程中,通过与其他粒子的相互作用,失去了它们的极限能量
就像光一样,中微子以光速(几乎)穿越空间,但很少与其他粒子相互作用
它们保持自己的能量和方向,这使它们成为宇宙最高能量的独特信使
遥远宇宙事件的信使 自2013年冰立方中微子天文台首次探测到河外中微子以来,天体物理学家一直在努力了解它们来自哪些宇宙源,以及是什么物理机制将它们加速到如此极端的能量
然而,为了解决这个难题,需要更多体积比立方千米大小的冰立方天文台更大的探测器
因为中微子不能被直接观察到,只能通过切伦科夫辐射,探测器必须位于冰或水中
登上约翰·P
塔利说,加拿大海洋网络的一个团队正准备在太平洋卡斯卡迪亚盆地(2018年夏天)为计划中的P-ONE中微子望远镜锚定斯特劳探测实验
信用:加拿大海洋网络 太平洋新中微子望远镜倡议 教授
1258合作研究中心的发言人兼伦敦大学学院宇宙粒子实验物理学利塞尔-贝克曼主席伊莉莎·雷斯科尼现在已经开始了一项国际倡议,在加拿大海岸外的太平洋上安装一个新的中微子望远镜:太平洋中微子实验
为此,雷斯科尼与加拿大海洋网络维多利亚大学的一个设施合作,该设施是世界上最大和最先进的有线海洋观测站之一
中微子天文台的理想条件 卡斯卡迪亚盆地深度为2660米的国家石油公司网络节点被选作P-ONE
广阔的深海平原为横跨数立方千米的中微子天文台提供了理想的条件
2018年夏天,ONC在卡斯卡迪亚盆地进行了第一次探路者实验:STRAW(水中吸收长度的字符串)实验,两根140米长的字符串配备了光发射器和传感器,以确定海水中的光衰减,这是设计P-ONE的关键参数。
2020年9月,将安装STRAW-b,这是一条500米长的钢缆,带有额外的探测器
这两个实验都是由雷斯科尼在东大物理系的研究小组开发和建造的
斯特劳-b探路者实验的十个探测器模块中的三个探索太平洋卡斯卡迪亚盆地,为计划中的P-ONE中微子望远镜做准备
模块将悬挂在一根500米长的钢缆上,钢缆将于2020年9月底锚定在2660米深的海底
它们包含传感器,可以测量深海的温度、海流和生物发光等
模块的一个特别之处是:它们包含年轻的国际艺术家的艺术作品,这些艺术家创造了地球和深海之间的联系,从而将探路者实验变成了一个独特的水下展览
信用:西蒙·弗伦德 2023/24年度的后续步骤 P-ONE的第一部分,太平洋中微子探索者,是一个由7根1000米长的弦组成的环,每根弦有20个探测器,计划在2023/24年与加拿大各大学合作安装在ONC的海洋运行季节
“天体物理中微子释放了新的潜力,极大地提高了我们对极端宇宙的认识,”美国密歇根州立大学教授、冰立方合作组织发言人达伦·格兰特说
“P-ONE代表了一个展示深海大规模中微子探测器部署的独特机会,这是实现全球互联中微子天文台目标的关键一步,该天文台将为这些理想的宇宙信使提供最高的全天灵敏度
" 伊莉莎·雷斯科尼预计在2010年年底前完成ONE及其七个部分
“实验将被完美地装备,以揭示河外中微子的来源,”雷斯科尼说,“但更重要的是,高能中微子也有潜力揭示暗物质的本质。”
" P-ONE项目包括慕尼黑技术大学(德国)、维多利亚大学和加拿大海洋网络、阿尔伯塔大学、皇后大学、西蒙·弗雷泽大学(全加拿大)、密歇根州立大学(美国)、欧洲南方天文台、法兰克福歌德大学、GSI·亥姆霍兹恩福尔松、达姆斯塔特和马克斯·普朗克物理研究所(全德国)
该项目得到了加拿大海洋网络的支持,这是维多利亚大学的一项倡议,部分资金由加拿大创新基金会提供
这项工作是由德国研究基金会(DFG)通过资助SFB 1258“天体物理学和粒子物理学中的中微子和暗物质”和“宇宙的起源和结构”优秀集群资助的
模块的一个特别之处是:它们包含年轻的国际艺术家的艺术作品,这些艺术家创造了地球和深海之间的联系,从而将探路者实验变成了一个独特的水下展览
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