科學突破!幽靈粒子南極現蹤

深冰層下捕捉到中微子 推測來自黑洞噴發輻射流 有助解開宇宙謎團

World Journal (New York) - - 話題 - 編譯盧炯燊/綜合12日電

根據宇宙大爆炸理論,138億年前,宇宙只有能量,隨著宇宙膨脹,能量慢慢轉化為目前的物質。科學家認為,當太陽還是嬰兒期,地球幾乎沒有形成時,一個遙遠的,燦爛的星系中的巨大黑洞,噴發出強大的輻射流,輻射流裡含有中微子(neutrino,或稱微中子)。

40億年後的2013年11月,科學家利用置放在地球南極1哩深冰層下的5160個感應器,首次捕捉到源自太陽系以外的高能中微子,就是俗稱的「幽靈粒子」(ghost particles)。

之後1000多名科研人員組成的團隊經過多年研究,首次確定它來自遙遠的銀河系,有關研究報告發表在12日出版的「科學雜誌」(Science)期刊上。

重大發現 助尋找消失能量

這項發現不僅讓科學家們對於解決一些宇宙謎團邁進了一大步,更預示著天文學新時代的到來,研究人員可以利用中微子和普通光進一步了解宇宙。這是在物理學上最令人難以置信的一個突破,研究人員將這個發現的重要性,比擬為2017年發現引力波一樣的巨大。中微子質量非常輕,以接近光速運動,與其他物質的相互作用十分微弱,雖然一粒中微子的質量可能很小,但若把宇宙所有中微子的質量加起來,總質量相當可觀,足以幫助科學家解釋宇宙中某些消失的能量。 無色無光 粒子能跨越時空

中微子很小,所以人類無法感受到它們;他們無光無色,所以肉眼看不到,所以又被稱為「幽靈粒子」;也正是這些特質使它們在跨越時空傳遞信息方面具有無可估量的價值;因為光會被阻擋,引力波會彎曲,但中微子通過宇宙中最猛烈的爆炸進入地球,卻仍能毫髮無損科學家們指出,如果想要了解數十億光年之外的複雜及混亂情況,這些幽靈粒子將會 負擔著「信使」的作用,而且是不會迷路的「信使」。科學家透過追溯這個中微子,將可以找到當初創造它的星系。俄勒岡州立大學的粒子物理學家兼中微子探測項目實驗計畫協調員海蒂‧蕭曼(Heidi Schellman)指出,中微粒子非常乾淨,只有簡單的相互作用,這意味著它每一次互動,就有一些東西發生並把有關信息保存下來,就像一個「信使」。當中微子以不同的能量水平到達地球時,科學家可透過將中微子探測與光觀測相結合,驗證宇宙起源的理論。

超大質量黑洞將一種狹窄的高能物質射流送入太空示意圖。 (路透)

一名研究人員查看德國卡爾斯魯厄理工學院的一台大型光譜儀,以確定中微子的質量。 (美聯社)

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