中微子天文学与超新星中微子（neutrino astronomy and supernova neutrinos）

望远镜以光来观看宇宙，可光很容易被挡住——它逃不出恒星稠密的核心，尘埃云又会在它奔向我们的途中把它变暗。中微子两样麻烦都没有：因为它们几乎不发生作用，它们能笔直地从宇宙中最剧烈、最隐蔽的地方飞出来，几乎原封不动地抵达我们。难处在于，正是那个让它们成为如此诚实信使的特性——它们不愿发生作用——也让它们难捉得叫人发疯。要探测到寥寥几个，你需要一个真正庞大的靶子。

于是物理学家建造了能想象到的最大的探测器。位于南极的冰立方天文台，把整整一立方千米清澈的南极冰变成了一台中微子探测器，将数千个光传感器深深串入冰中。在高能中微子撞上冰中某个原子的极罕见时刻，它会产生一个快速的带电粒子，后者发出一个圆锥状的微弱蓝光，传感器便绘出这道闪光，以重建中微子的能量和方向。冰立方已经捕捉到来自银河系之外很远的中微子，并把至少一个追溯到了一个耀变体——一个拥有巨大吞噬黑洞的星系——为高能宇宙开启了一扇真正的新窗。另一项胜利发生在 1987 年：探测器捕捉到了来自邻近星系一颗超新星的一阵二十几个中微子，这是人类第一次通过中微子、而非光，看到一颗恒星爆炸。

超新星中微子尤其珍贵，因为它们携带着任何光都无法传递的信息。当一颗大质量恒星的核心坍缩时，所释放能量中的绝大部分——约百分之九十九——以中微子的形式倾泻而出，它们在可见的爆发抵达表面之前几秒钟，就逃出了垂死的核心。捕捉到它们，就像同时得到一次预警和一张坍缩过程的 X 光片。中微子天文学因此让粒子物理充当起天文学的工具：那些在实验室里如此难以研究的幽灵粒子，成了探查爆炸恒星、遥远黑洞和太阳深处内部的独一无二的探针。