微中子天文學與超新星微中子（neutrino astronomy and supernova neutrinos）

望遠鏡以光來觀看宇宙，可光很容易被擋住——它逃不出恆星稠密的核心，塵埃雲又會在它奔向我們的途中把它變暗。微中子兩樣麻煩都沒有：因為它們幾乎不發生作用，它們能筆直地從宇宙中最劇烈、最隱蔽的地方飛出來，幾乎原封不動地抵達我們。難處在於，正是那個讓它們成為如此誠實信使的特性——它們不願發生作用——也讓它們難捉得叫人發瘋。要探測到寥寥幾個，你需要一個真正龐大的靶子。

於是物理學家建造了能想像到的最大的探測器。位於南極的冰立方天文台，把整整一立方公里清澈的南極冰變成了一台微中子探測器，將數千個光感測器深深串入冰中。在高能微中子撞上冰中某個原子的極罕見時刻，它會產生一個快速的帶電粒子，後者發出一個圓錐狀的微弱藍光，感測器便繪出這道閃光，以重建微中子的能量和方向。冰立方已經捕捉到來自銀河系之外很遠的微中子，並把至少一個追溯到了一個耀變體——一個擁有巨大吞噬黑洞的星系——為高能宇宙開啟了一扇真正的新窗。另一項勝利發生在 1987 年：探測器捕捉到了來自鄰近星系一顆超新星的一陣二十幾個微中子，這是人類第一次透過微中子、而非光，看到一顆恆星爆炸。

超新星微中子尤其珍貴，因為它們攜帶著任何光都無法傳遞的資訊。當一顆大質量恆星的核心坍縮時，所釋放能量中的絕大部分——約百分之九十九——以微中子的形式傾瀉而出，它們在可見的爆發抵達表面之前幾秒鐘，就逃出了垂死的核心。捕捉到它們，就像同時得到一次預警和一張坍縮過程的 X 光片。微中子天文學因此讓粒子物理充當起天文學的工具：那些在實驗室裡如此難以研究的幽靈粒子，成了探查爆炸恆星、遙遠黑洞和太陽深處內部的獨一無二的探針。