每根電纜串有60個感應器;86個電纜串組成了主要的冰立方探測器。（Credit: NSF/B. Gudbjartsson.）
世界最大的中微子觀測站在南極建成
【大紀元2010年12月28日訊】（大紀元記者沙莉編譯報導）研究人員在12月20日宣佈，在南極洲冰層中製作完成了立方公里大的中微子天文望遠鏡—— 冰立方。它由一塊巨大的立方體冰塊製成，旨在探測以近光速運動的亞原子粒子——中微子。
中微子
冰立方中微子天文臺於新西蘭時間12月18日完工，是世界上最大的中微子天文望遠鏡，它收集微小粒子的數據已經有數年。
中微子是組成自然界的最基本的粒子之一，它不帶電，質量非常輕，小於電子的百萬分之一，以接近光速運動。中微子可自由穿過地球，在100億個中微子中只有一個會與物質發生反應，因此中微子的檢測非常困難。
有的中微子來自太陽，有些中微子則來自宇宙射線，這些宇宙射線與地球大氣層和銀河系中或遙遠的其他星系中諸如正在爆炸的恆星等天體發生交互作用。事實上，大多數粒子物理和核物理過程都伴隨著中微子的產生，例如核反應堆發電（核裂變）、太陽發光（核聚變）、天然放射性（貝塔衰變）、超新星爆發、宇宙射線等等。宇宙中充斥著大量的中微子，大部份為宇宙大爆炸的殘留，大約為每立方厘米100個。中微子對研究宇宙的起源與演化非常重要，如中子星和黑洞、暗物質、宇宙中物質與反物質的不對稱等等未知領域。
中微子難以捕捉。因此，科學家使用大量的冰，觀測與水冰分子的原子相撞的中微子。巨型望遠鏡建在南極冰原。一共鑽了86個洞，安裝了5160個光學傳感器，組成了主要探測器。傳感器和探測器將監視μ介子，這些介子在中微子與冰原子碰撞時產生。
大多數冰含有氣泡和空洞，會干擾測量。但是南極冰原幾乎完全是水冰組成。隨著不斷的降雪，冰承受的壓力增加，直至達到最純粹狀態。冰原深處的冰，是觀測中微子的絕好材質。使用南極的超透明冰，介子散發出藍光，冰立方的光學傳感器能夠監測到它。μ介子保留了中微子原來的運動方向，正因為如此，也就指出其宇宙來源。
觀測站的建設
使用4.8兆瓦的熱水鑽頭可以在不到兩天穿透超過1.2英里（2公里）的冰層。熱水鑽頭打透冰層後，工人將光學傳感器固定在電纜串上，放置在冰下4,757和8,038英尺(1,450和2,450米)之間。此深度下的冰非常透明。
每根電纜串有60個感應器;86個電纜串組成了主要的冰立方探測器。此外，每根電纜串頂部的冰上安置了四個傳感器，組成冰頂（IceTop）陣列。冰頂陣列和冰立方探測器一起構成冰立方觀測台，記錄中微子與冰原子的相互作用。
不同於許多大型科學項目，冰立方在完工之前就開始投入使用。自從2005年第一次部署傳感器，已經開始記錄數據。
隨著探測器數量的增長，更多更好的數據從南極傳送到美國威斯康星大學和世界各地，科學家對它們進行分析。
觀測台組長豪森（Francis Halzen）說，「即使在充滿挑戰的工程階段，我們公佈了對暗物質的搜索數據，並在宇宙射線抵達方向上發現了有趣的圖案。目前，冰立方對大氣中微子束的測量擴展到能量超過100TeV(兆兆電子伏特)。隨著冰立方的完工，我們將達到一個更好的靈敏度級別，可能支持我們觀測到來自太陽外的中微子。」
中微子觀測站的建設是一個規模龐大而複雜的跨國科技項目。項目總成本為2.79億美元，美國國家科學基金會捐款了2.42億美元。威斯康星大學麥迪遜分校是該項目的美國牽頭機構。
