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1991年,物理学家首次发现了一种宇宙射线 - 一种来自太空的高能粒子 - 能量超出了他们梦寐以求的能量

他们称之为Oh-My-God粒子可能是铁原子的核心,它带有大约3x1020电子伏特(eV),一个良好的板球球的能量,但这包含在单个粒子中这也超出了大型强子对撞机(LHC)可以产生的粒子的能量,大约1015eV这些更多超高能粒子在过去25年中已经出现,但它们非常罕见,以每平方公里每世纪一个的速度到达

在我们的银河系中很难达到如此高的能量,所以粒子可能来自它以外带电的宇宙射线粒子在穿过我们银河系的磁场时被偏转,很难分辨它们来自哪里但是我们可以通过研究他们的副产品中微子来了解这一点,这是今年诺贝尔的焦点

镨物理学的宇宙射线能量超过5x1019eV的宇宙射线应该与宇宙微波背景的光子相互作用,产生高能中微子不带电,中微子以直线传播,它们的到达方向指向它们的原点中微子在它们自己很有意思对,也可以用来测试早期宇宙中一些更奇特的粒子形成理论中微子与其他物质的相互作用非常小这意味着它们可以从宇宙最遥远的地方带来天文信息但它也意味着为了找到它们你需要一个非常大的探测器幸运的是,我们可以使用我们的月球1962年,俄罗斯 - 亚美尼亚物理学家Gurgen Askaryan预测,与月球表面下的岩石相互作用的中微子会产生持续一纳秒的无线电波闪现 - 被称为Askaryan效应 - 这可以被月球上的接收器检测到1992年两个俄罗斯人R Dagkesam anskii和IM Zheleznykh,建议你不需要在月球上放置一个接收器,你可以只指一个地面射电望远镜

当我听到Zheleznykh在20世纪90年代早期谈论这个时,我意识到我们可以做到实验 - 这是第一次 - 与新南威尔士州的CSIRO帕克斯望远镜我于1995年与美国同事蒂姆汉金斯和约翰奥沙利文合作,他带领CSIRO开发Wi-Fi第一次实验给了我们一个限制,而不是任何检测,但它也引发了利用无线电观测研究高能粒子的新兴趣两位美国研究人员在21世纪初使用美国宇航局在加利福尼亚州戈德斯通的70米天线进行了第二次这样的实验

很多关注,但我们知道我们可以做得更好,至少十倍灵敏这次我们使用CSIRO的紧凑阵列,在新南威尔士州西北部的一套六个22米的菜肴阵列比Goldstone有一个很大的优势:它让我们次方来自月球的无线电脉冲与来自地面信号的无线电脉冲之间的关系(射频干扰)但是需要一些努力来调整它以检测极短的脉冲因此,对于我们的第三个实验,我们决定再次尝试使用Parkes,并使用不同的方式处理射频干扰帕克斯有一个无线电接收器,可以让它同时看到天空上的13个点

加上CSIRO工程师Paul Roberts的一些技术魔法,让我们消除所有的射频干扰:一个巨大的成就我们也用过来自GPS卫星的定时信号,测量电离层中的自由电子密度,大气层的上部,甚至是压电烧烤打火机,它们产生了我们用于校准信号的无线电脉冲在过去15年中其他研究小组已经进入了战斗,但第二次帕克斯实验的灵敏度比之前的任何一种都高三倍,我们推动了对ul的通量的限制高能宇宙中微子到最低水平在高能中微子的生成理论中有很多摆动空间,但随着观察收紧极限,理论家不得不逐渐排除他们的一些原创想法IceCube最近在南极洲进行的实验中发现了第一个来自太空的高能中微子,但这些中微子的能量仍然比我们一直在寻找的极为稀有的中微子少10,000倍

 还有其他提出或正在进行的实验可能会发现这些难以捉摸的粒子,包括使用整个大气层作为探测器的卫星

即将到来的平方公里阵列(SKA)是再次尝试探测中微子的明显仪器

关于如何在实验中使用它的讨论我们可以轻松地获得SKA的灵敏度,我们希望有一天我们不仅可以检测到中微子,还可以检测与原始宇宙射线相互作用的原始宇宙射线

月亮

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