冰立方微中子天文台

你要怎樣造一臺大到足以捕捉來自宇宙深處、最罕見、最幽靈般粒子的望遠鏡？你不必運來玻璃和鋼鐵——你可以用大自然早已備好的一立方公里南極冰。冰立方正是這樣：一臺把南極一處清澈、古老、十億噸重的冰，變成世界上最大的微中子望遠鏡的探測器。

在大約 1.5 到 2.5 公里深的冰層裡，垂掛著一串串靈敏的光探測器——五千多個，永久凍結在一立方公里的冰川之中。幾乎每一個微中子都徑直穿過，但在罕見的情形下，一個高能微中子撞上冰中的一個原子，便產生一個高速帶電粒子，它一邊飛奔一邊發出一縷微弱的藍色錐形光。這縷光在埋設的傳感器間的圖案和時間，揭示出微中子的能量、以及它大致來自天空的哪個方向。冰同時充當了探測器、黑暗的背景和屏蔽層。

冰立方之所以重要，是因為它開啟了高能微中子的天空。2013 年它宣布首次探測到來自太陽系之外遠方的天體物理微中子，而 2017 年它把一個高能微中子追溯回一個正在耀發的耀變體——一個噴流對準地球的超大質量黑洞——給出了這類天體能把粒子加速到極端能量的首個證據。由於微中子從源頭出發一路不被偏折，冰立方能指向帶電宇宙射線指不了的地方，使它成為多信使天文學的一塊基石。