一群美国的科学家正使用射电望远镜观测月球,希望藉由宇宙射线撞击月球表面所产生的Askaryan 效应来观测宇宙射线。
当带电粒子在介质中的速度超过光在此介质中的速度时,即会产生一个电磁震波,发射出光来,所发射的光称为契伦柯夫光(Cerenkov light或 Cherenkov light)。此种效应即称之为契伦柯夫辐射(Cerenkov radiation)。
契伦柯夫辐射在高能物理中,常应用于带电粒子的量测,科学家在地面上一直利用此原理,以深水检测器来进行宇宙射线(cosmic ray)的研究,例如最近东京大学在岐阜神冈町建造一座蓄有100万公吨的纯水蓄水槽,来观察这些纯水是否会出现契伦柯夫辐射;建在南极洲的介子与微中子侦测器阵列AMANDA (Antarctic Muon and Neutrino Detector Array)亦为类似的计划。
依据三月下旬Natural的报导,此计划经由契伦柯夫辐射,曾观测到宇宙射线微中子。科学家对宇宙射线中能量高于10的20次方电子伏特的高能粒子特别有兴趣。这些高能粒子的契伦柯夫辐射集中在电磁光谱中的微波区域。1962年,俄国科学家Askaryan曾预测高能粒子撞击到致密的物质时,会以强烈的脉冲方式发射同调契伦柯夫辐射,此即为Askaryan效应。
在最近一期Physical Review Letters中 (Volume 86, Issue 13 pp. 2802-2805) David Saltzberg等科学家为验证Askaryan效应,利用史丹佛直线加速器(SLAC)的Final Focus TestBeam将盖玛射线射入沙箱,产生预期中的同调微波,于是科学家进而将两具喷射推进实验室的射电望远镜指向月球。他们预期当宇宙射线中的微中子撞击到月球背面,进入月球表层的土壤时,会产生在月球正面可观测到的契伦柯夫光,至目前为止,仪器读数显示测得的信号来自遥远的类星体(quasar),科学家仍期待会发现由月球产生的微波脉冲,如此即可利用月球做为宇宙射线的侦测器了。
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