超級(jí)神岡中微子天文臺(tái)可以探測(cè)與中微子有關(guān)的各種現(xiàn)象，包括我們銀河系中的超新星爆炸。它通常裝滿純凈水，但最近已收到一劑稀土元素g。這將使天文臺(tái)也能夠看到更遙遠(yuǎn)星系中的超新星爆炸。

在日本中部飛ida市附近的地下1公里處埋藏著一個(gè)巨大的圓柱體，高40米，充滿了5000萬(wàn)升水。這是Super-Kamiokande中微子觀測(cè)站，自1996年以來(lái)，它一直在觀測(cè)來(lái)自太陽(yáng)，太陽(yáng)系外，地球和人工來(lái)源的中微子，亞原子粒子。它使用高度敏感的光學(xué)傳感器檢測(cè)這些微粒，該傳感器記錄中微子與水分子相互作用時(shí)發(fā)生的微小閃光。

由于中微子事件很難記錄，因此傳感器必須非常敏感。中微子的質(zhì)量很小，以至于它們大多通過(guò)普通物質(zhì)，就好像它不在那兒一樣，很少相互作用。通過(guò)在地下深處建立天文臺(tái)，它可以阻止其他種類的粒子和輻射，但允許中微子進(jìn)入室內(nèi)，就像過(guò)濾器一樣。閃光燈的特定特征告訴研究人員它們剛剛檢測(cè)到的中微子的種類，因?yàn)榕c產(chǎn)生它們的各種現(xiàn)象有關(guān)的類型有幾種。

研究人員熱衷于觀察反電子中微子，因?yàn)樗鼈兛梢愿嬖V我們有關(guān)宇宙的驚人數(shù)量的事情。盡管以前在我們自己的銀河系中發(fā)現(xiàn)過(guò)超新星，但它們很少發(fā)生，相隔數(shù)十年。因此，研究人員將目光投向了數(shù)十億年前發(fā)生在遙遠(yuǎn)星系中的超新星，但有一個(gè)陷阱。

來(lái)自這些遙遠(yuǎn)超新星的中微子信號(hào)非常微弱，很難與背景噪聲區(qū)分開。表示超新星事件的信號(hào)閃爍需要增強(qiáng)以幫助研究人員提取信號(hào)。解決方案是向水中添加一種雜質(zhì)，該雜質(zhì)會(huì)響應(yīng)由反電子中微子相互作用引起的中子而產(chǎn)生明亮的閃光，但不會(huì)影響Super-Kamiokande的觀測(cè)結(jié)果。

研究人員已經(jīng)混合了好幾噸的稀土類元素釓到否則純凈水。d與某些中微子相互作用產(chǎn)生的中子相互作用，并發(fā)出易于檢測(cè)的伽馬射線閃光。這些閃爍現(xiàn)象會(huì)間接告知研究人員引起它們的中微子。最初，添加了13噸of化合物，giving濃度約為0.01%。研究人員將增加這一水平，以進(jìn)一步提高對(duì)中微子事件的敏感性。

負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目的中hat正幸教授說(shuō)：“ With濃度為0.01%時(shí)，超級(jí)神岡應(yīng)該以50%的效率檢測(cè)中微子碰撞中的中子。” “我們計(jì)劃在幾年內(nèi)增加濃度以提高效率。我希望我們可以在幾年內(nèi)觀察到來(lái)自古代超新星的中微子。”