冰立方中微子天文台

你要怎样造一台大到足以捕捉来自宇宙深处、最罕见、最幽灵般粒子的望远镜？你不必运来玻璃和钢铁——你可以用大自然早已备好的一立方公里南极冰。冰立方正是这样：一台把南极一处清澈、古老、十亿吨重的冰，变成世界上最大的中微子望远镜的探测器。

在大约 1.5 到 2.5 公里深的冰层里，垂挂着一串串灵敏的光探测器——五千多个，永久冻结在一立方公里的冰川之中。几乎每一个中微子都径直穿过，但在罕见的情形下，一个高能中微子撞上冰中的一个原子，便产生一个高速带电粒子，它一边飞奔一边发出一缕微弱的蓝色锥形光。这缕光在埋设的传感器间的图案和时间，揭示出中微子的能量、以及它大致来自天空的哪个方向。冰同时充当了探测器、黑暗的背景和屏蔽层。

冰立方之所以重要，是因为它开启了高能中微子的天空。2013 年它宣布首次探测到来自太阳系之外远方的天体物理中微子，而 2017 年它把一个高能中微子追溯回一个正在耀发的耀变体——一个喷流对准地球的超大质量黑洞——给出了这类天体能把粒子加速到极端能量的首个证据。由于中微子从源头出发一路不被偏折，冰立方能指向带电宇宙射线指不了的地方，使它成为多信使天文学的一块基石。