在遥远的探测器上保持社会距离：NOvA光束可能已经关闭，但物理上是非常开放的
虽然束流已经熄灭，但高能物理研究在世界一流的粒子物理佳博体育之一仍在进行。
保持社交距离的要求促使美国能源部费米佳博体育的科学家关闭了为NOvA实验制造中微子束的加速器，但威廉和玛丽物理学家正在监视仍然活跃的NOvA中微子探测器。
没有中微子束，实验主要物理程序的数据收集就会暂停。相反，科学家们正在记录自然形成的粒子之间的相互作用，着眼于他们能够见证附近恒星演化的关键时刻的可能性。
帕特里夏·瓦勒说：“我们决定让中微子探测器继续工作。”“对这些复杂的机器进行动力循环是有风险的，所以最好让它们一直运行。通过熬夜，如果参宿四决定成为超新星，我们可能会赶上它。”
威廉和玛丽的物理学家在小大厅有一个控制室，他们可以从那里监控新星实验。但是现在光束是黑暗的，valle补充说，物理学家们将在家里工作，因为他们现在可以使用网络应用程序监控远端探测器的活动。
她说：“人们将能够在家里做任何事情，而不需要去校园的远程控制室。”“我们也在忙着分析自去年夏天以来收集到的数据。我们的大型夏季会议仍在举行，每个人都在网上展示新的成果。”
瓦勒是威廉玛丽大学物理系的教授，也是新星实验的联合发言人。NOvA致力于研究被称为中微子的超丰富亚原子粒子的令人困惑的性质。
对于外行人来说，中微子的概念似乎很荒谬。中微子是微小的亚原子比特，速度接近光速。尽管中微子的数量多得令人难以置信，但探测到它们仍是一项挑战。首先，它们能快速穿过物质，很少发生碰撞或相互作用。然后是振荡。中微子有三种已知的“口味”——τ子、μ子和电子。它们在飞行过程中从一种味道变换到另一种味道。
NOvA实验旨在研究中微子的振荡和其他特性。该实验从一个源发射一束中微子，通过两个探测器。粒子束穿过靠近伊利诺伊州巴达维亚费米佳博体育光束源的近探测器。
然后，光束穿过500英里的地球，然后通过位于明尼苏达州阿什河的远距离探测器。即使是现在，光束已经关闭，探测器仍然亮着。
“我们有大量的大气中微子快速穿过，但它们很难在我们的探测器中识别出来，因为它们在表面上，”Vahle说。“当来自外太空的高能粒子轰击我们的大气层时，就会产生大气中微子。”
她说，从这些大气中微子中可以学到很多东西。Vahle指出，日本中微子天文台super - kamokande（也被称为Super-K）的研究人员因对大气中微子振荡的研究获得了2015年诺贝尔物理学奖。
“我们有一个完整的物理工作组致力于研究非光束相关的物理，”Vahle说。“其中一些是记录宇宙射线的速率和多样性作为时间的函数。季节变化可以告诉我们大气中不同类型颗粒的产生情况。”
valle指出，中微子并不是唯一点亮探测器的东西；大量的高能粒子如雨点般不断降落。有氢、氦和其他元素的原子核，它们会快速移动，直到撞上地球上的原子，这种碰撞会产生其他粒子。这些粒子，主要是介子，分解成介子。
她说，新星远距探测器可以记录来自地球中心的粒子，或者更确切地说，来自地球另一边的粒子。
Vahle解释说：“在地球另一边产生的大气中微子与我们探测器附近的地球原子核相互作用，通过我们的探测器发送一个μ子。”“我们可以通过观察它在探测器中留下的撞击轨迹的时间来判断介子正在上升。除了大气中微子之外，几乎没有什么东西能让高能μ子从地下上升。”
瓦勒补充说，物理学家也在密切关注“磁单极子或暗物质等奇异物质”的证据。她咨询了她的合作者马特·斯特雷特（Matt Strait），他是明尼苏达大学（University of Minnesota）的博士后研究员，是远程探测器观察者如何观测超新星的专家。
几个月来，科学界一直在讨论参宿四的明显变暗，引发了人们的猜测，认为它可能接近成为超新星。（或者可能只是尘土飞扬）。如果这颗猎户座的恒星进入超新星阶段，它将是自艾萨克·牛顿出生以来第一颗进入超新星阶段的银河系恒星。即使在白天，它也是可见的。中微子探测器的观察者会提前一两天得到通知。
“中微子在光之前出现，”瓦勒说，“所以我们可以提前通知光学天文学家。”
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看看吧：帕特里夏·瓦勒解释了新星发生了什么远探测器
“这是我们探测器500微秒的活动。顶部的面板显示了探测器的样子，如果你向下看它；底部面板显示从侧面的探测器。横轴为探测器内的深度，纵轴为探测器内的横向位置。每个彩色盒子对应一个单独的探测器通道，看到一些光。点击按到达时间被标记为不同颜色。
“你看到的大部分都是宇宙射线介子。介子是带电粒子，是电子的近亲。高能μ介子可以穿过很多物质，每走一步都会留下一点能量，所以它们在我们的探测器中显示为长而直的轨迹。这些μ子是在大气层的高处产生的，不断地在地球上落下。”
