位於美國阿蒙森-斯科特南極站（Amundsen-Scott South Pole Station）的冰立方天文臺在朝霞中迎接破曉，這裡是科學家們處理冰下傳感器數據的地方。
①科學家正在標示一架粒子探測傳感器，它是冰立方中微子天文臺上的部分裝置，該天文臺於2010年12月份在南極建造完工。
②冰立方建設小組的成員在測試傳感器（圖左部分顯露），另一位科學家正在將一個單獨的傳感器掛在電纜上。
③在這張拍攝於2010年12月的照片中，一架冰立方傳感器正在被放入鑽好的冰洞中，這樣的冰洞共有86個。
就像英國粒子天體物理學家素比·薩卡爾（Subir Sarkar）教授所說：「你不是想研究天上嗎？可你卻把自己埋進地下」。果然，被安裝於南極深厚冰層之下的 「冰立方」傳來了好消息。
就在嫦娥三號成功發射的幾天前，一項宇宙射線研究有了最新結果，被稱為「冰立方（IceCube）」的中微子探測器首次探測到來自外太空的中微子。
新聞緣起
「冰立方」捕獲來自太陽系外的中微子
在分析了2010年5月至2012年5月「冰立方」收集的數據後，科學家發現了28個高能中微子，其能量都超過30萬億電子伏特。這是自1987年以來，科學家們首次捕獲到來自太陽系外的中微子。
微中子是一種神秘的高能粒子，是宇宙內最劇烈的撞擊產物，並被認為是研究宇宙射線的突破口。
研究人員表示，「冰立方」為我們打開了宇宙的一個新窗口。這一發現為進行新型天文學研究鋪平了道路，我們可以利用探測器探測銀河系以及銀河系以外的遙遠區域。
研究報告的作者之一、阿德萊德大學的加裡·希爾博士稱：「這是我們發現的第一個堅實證據，證明我們探測到來自太陽系以外『宇宙加速器』的高能微中子。」
「捕手」揭秘
5000多個「神經末梢」
「冰立方」是世界上最大的粒子探測器，座落於南極。5000多個傳感器像神經末梢一樣分布在南極深厚的冰層中，組成了這張特製的「網」，用於捕捉中微子，由來自美國、德國、瑞典、比利時、瑞士、日本、加拿大、紐西蘭、澳大利亞和巴貝多的200餘名物理學家和工程師組成的合作小組來操作。
自2004年開始，工程師們都會在每年的12月到南極冰層中鋪設光線感應器。到2010年，他們一共鑽了80餘個深達2500米的冰洞，每兩個洞之間相隔800米，而每一條凍結在洞裡面的電纜包含有60個光線感應器。
「冰立方」歷時10年建成，這個位於南極地下約2.5千米的探測器體量大得驚人。有報導稱，「冰立方」體積達到1立方公裡，超過紐約帝國大廈、芝加哥威利斯大廈和上海世界金融中心的總和。
南極冰雪充當過濾網
此前，「冰立方」有前輩們被建立在了深達1千米的地下礦井中。但研究者認為，南極是進行此項研究的最佳場所，因為這裡的冰雪異常純淨，幾乎完全不含氣泡和其他可能影響探測結果精確性的幹擾。並且，冰充當了一個過濾網，過濾出中微子，使其更容易被觀測到。此外，冰層也能保護望遠鏡免遭輻射侵蝕。
科學家們表示，隨著更多的數據從「冰立方」中產出，不僅將幫助科學家確定宇宙射線的來源、暗物質和宇宙進化的影響等現象，它還會發現一些意想不到的現象。
探測原理
捕捉一閃即逝的藍光
當宇宙射線中的高能粒子轟擊其他物質原子，將產生輻射和中微子。中微子是宇宙中除了光子之外最多的粒子。但是它們卻是最難以探測的粒子，因為它們不帶電荷，並且幾乎沒有質量，這意味著它們可以暢通無阻的穿過巖石、金屬，甚至人體。
來自果殼網的文章稱，中微子是粒子世界裡出了名的「隱士」。它無影無蹤，又來去匆匆。它幾乎以光速運動，從它初生的地方沿著直線飛射出去。它的穿透性極強，攔在它路上的所有物質幾乎都被無視。對它來說，太陽、地球乃至人體幾乎就和不存在一樣。
每秒鐘都會有一千萬億個來自太陽的中微子穿過人的身體，其中上百億穿過眼睛，甚至在夜晚，太陽位於地球另一邊時也一樣。
在極少的情況下，中微子會撞到原子。這樣的結果是產生一種叫作μ子的粒子（這是中微子的一種）以及一種特徵藍光閃爍，探測器可以捕獲這種閃爍（高速中微子在通過介質時，如果其速度大於光在這種介質中的傳播速度，會產生藍色輝光，即切連科夫輻射）。
「冰立方」中，中微子在與冰層中的氧原子發生相撞時，撞擊會產生微弱的藍色閃光，並且科學家可以根據藍光判斷微中子飛入探測器時的方向和能量。
「冰立方」的前輩
薩德伯裡中微子觀測站
薩德伯裡中微子觀測站（Sudbury Neutrino Observatory，縮寫為SNO）是一個位於加拿大安大略省2100米深的鎳礦中的中微子探測器，根據高速中微子在水中運動產生的切連科夫輻射探測中微子。薩德伯裡中微子觀測站於1999年5月正式啟用，2006年11月28日關閉，但數據分析工作還在繼續進行。
薩德伯裡中微子天文臺也是根據切連科夫輻射間接探測中微子。它的主要部分是一個直徑12米的球形容器，裡面裝有1000噸重水，容器壁用丙烯酸樹脂製成，厚度為5釐米，容器的周圍安裝了9600個光電倍增管，用於探測切連科夫輻射的光子。
整個探測器浸泡在30米高的裝滿普通水的圓柱形容器中，安裝在安大略省薩德伯裡附近國際鎳業公司的礦井裡，深度達到6800英尺（2100米），這樣做的目的是利用地層對宇宙線進行屏蔽，以減輕幹擾。
超級神岡探測器
超級神岡探測器（Super-Kamiokande）是日本建造的大型中微子探測器，最初目標是探測質子衰變，也能夠探測太陽、地球大氣和超新星爆發產生的中微子。它於1982年開始建造，1983年完工，位於日本岐阜縣的一個深達1000米的廢棄砷礦中，主要部分是一個高41.4米、直徑39.3米的圓柱形容器，盛有5萬噸高純度的水，容器的內壁上安裝有11200個光電倍增管，用於探測高速中微子在水中通過時產生的切連科夫輻射。
1985年，探測器開始進行擴建，名為神岡核子衰變實驗Ⅱ期（KamiokaNDE-Ⅱ），靈敏度大大提高。1987年2月，神岡探測器與美國的探測器共同發現了大麥哲倫雲中超新星1987A爆發時產生的中微子，這是人類首次探測到太陽系以外的天體產生的中微子。
不得不說的大亞灣
發現中微子第三種震蕩模式
中微子共有三種類型，它可以在飛行中從一種類型轉變成另一種類型，稱為中微子振蕩。中微子的前兩種振蕩模式即「太陽中微子之謎」和「大氣中微子之謎」已被實驗證實，其發現者憑此獲得了2002年諾貝爾獎，但第三種振蕩則一直未被發現，甚至有理論預言其根本不存在。由於科學意義重大，國際上先後有7個國家提出了8個實驗方案尋找中微子第三種振蕩，最終進入建設階段的共有3個。
2003年，中國科學院高能物理研究所的科研人員提出設想，利用我國大亞灣核反應堆群產生的大量中微子，來尋找中微子的第三種振蕩，並提出了實驗和探測器設計的總體方案。
由於這一方案具有獨特的地理優勢和獨到的設計，得到了國際上的廣泛支持，匯集了來自中國大陸、美國、俄羅斯、捷克、中國香港和中國臺灣等國家和地區的200多名科學家共同參與。
大亞灣實驗是一個中微子「消失」的實驗，它通過分布在三個實驗大廳的8個探測器來獲取數據。每個探測器為直徑5米、高5米的圓柱形，裝滿透明的液體閃爍體，總重110噸。周圍緊鄰的核反應堆產生海量的電子反中微子，近點實驗大廳中的探測器將會測量這些中微子的初始通量，而遠點實驗大廳的探測器將負責尋找預期中的通量減少。
在2011年12月24日至2012年2月17日的實驗中，科研人員使用了6個中微子探測器，完成了實驗數據的獲取、質量檢查、刻度、修正和數據分析。結果表明中微子第三種振蕩機率為9.2％，誤差為1.7％，從而首次發現了這種新的中微子振蕩模式。