IceCube 天文台完成重大升級：提升中微子探測靈敏度並部署全球最深地震儀

位於南極阿蒙森-斯科特站（Amundsen-Scott South Pole Station）的 IceCube 中微子天文台，已正式宣佈完成大規模的基礎設施升級工程。這項壯舉顯著增強了該設施捕捉低能量中微子的能力。自 2023 年啟動以來，該項目歷經了三次密集的實地考察，最終於 2026 年初圓滿竣工。工程團隊在南極冰層中鑽探至超過 1.6 公里的深度，成功安裝了 600 多個新型且更具靈敏度的光學傳感器模組。這些模組分布在 6 條全新的電纜上，使得整個觀測陣列的電纜總數達到 92 條，深埋於一立方公里的南極冰層之中。

傳感器密度的提升對於精確觀測中微子振盪（neutrino oscillations）至關重要，這進一步鞏固了 IceCube 作為遠距離大氣中微子測量領先設施的地位。此次新增的硬體包括多光電倍增管數位光學模組（mDOM）以及 D-Egg，其探測靈敏度是舊型傳感器的兩到三倍。這項技術飛躍讓研究人員得以對過去 15 年累積的數據進行重新分析，進而優化對中微子味（neutrino flavors）與宇宙射線組成的測量。根據美國國家科學基金會（NSF）的說法，這次升級確保了美國在中微子物理領域的領導地位，並為即將到來的 IceCube-Gen2 擴張計劃奠定了堅實基礎。

除了中微子研究的突破，IceCube 還與美國地質調查局（USGS）合作，部署了兩台目前全球安裝深度最深的地震儀。這些精密儀器被安置在南極冰蓋下方超過 8,000 英尺（約 2.5 公里）的深處，利用極其安靜的環境來監測全球地震活動，並以前所未有的清晰度探究地球深層結構。這批設備於 2026 年 1 月正式投入運作，不僅擴展了 USGS 的全球地震台網（Global Seismographic Network），也是與威斯康辛大學麥迪遜分校（University of Wisconsin-Madison）長期學術合作的豐碩成果。

這些地震儀專為應對極端寒冷與高壓環境而設計，必須承受高達每平方英吋 8,500 磅（psi）的巨大壓力。其收集的數據將顯著提升全球對自然災害的預警與防範能力，包括支援海嘯早期預警系統以及監測全球核試驗活動。值得一提的是，這些儀器使用了最初為 IceCube 暗物質搜尋實驗所研發的保護殼，這種跨學科的設備應用強化了南極地區的長期地球物理監測網絡。

IceCube 的升級歷時約七年，涵蓋了從新硬體研發到實地部署的完整週期，為未來的 IceCube-Gen2 擴張工程鋪平了道路。IceCube-Gen2 計劃作為現有天文台的延伸，將包含三大核心陣列：擴展光學陣列、用於探測極高能中微子的大型無線電陣列，以及表面探測陣列。這座未來的科學設施旨在解析從 TeV 到 EeV 等級的高能中微子天空，試圖揭開宇宙中能量最高粒子起源的奧秘，並測試物理學標準模型的極限。當前升級成功提升了 GeV 能級的靈敏度，確保了科學界在下一代探測器正式部署前，研究工作能保持高度的連續性與精確度。