从银河系内部产生高能量中微子表明宇宙射线最初发生地

发布时间：2023-06-30 13:04:42 所属栏目：动态来源：

导读：在银河系深处的某个地方，有什么东西在搅动。强大的力量将电子粒子鞭打成充沛的宇宙辐射并发出近乎光速的辐射。

一项对南极冰立方中微子观测站（the IceCube Neutrino Observatory）10年来收集的数据的重新分析，

在银河系深处的某个地方，有什么东西在搅动。强大的力量将电子粒子鞭打成充沛的宇宙辐射并发出近乎光速的辐射。

一项对南极冰立方中微子观测站（the IceCube Neutrino Observatory）10年来收集的数据的重新分析，提供了迄今为止最确凿的证据，证明银河系中心发出的中微子指向了人们长期寻找的宇宙射线来源。

意大利萨莱诺大学的物理学家路易吉·安东尼奥·福斯科（Luigi Antonio Fusco）在《科学》杂志上发表的一篇关于这一发现的文章中写道：“证实这种长期寻找的信号的存在，为我们银河系天体粒子物理学的未来铺平了道路。”

可怜的老地球不断受到来自银河系某处的质子和带电原子核的“宇宙子弹”的袭击，这些原子弹由强大的磁场所加速,速度非常惊人。要追踪它们起源并不轻而易举。

这是银河系中心的多信使视图：1）光学视图，2）伽马射线的综合通量；3）预期中微子通量的发射模板；4）来自面板3的发射模板与IceCube探测器对级联中微子事件的接收进行了卷积；5）使用星系平面同一波段的级联中微子事件样本，对类点源进行全天空扫描的预设意义。

来自澳大利亚国立大学的实验粒子物理学家林赛·比格内尔（Lindsey Bignell）表示：“带电的宇宙射线粒子不适合研究宇宙射线源，它们受到磁场的影响，所以不会从它们的源头直线传播到我们这里。”

虽然，很难排除伽马射线的其他来源，比如高能电子也会撞击物体，但通过捕捉高能光子，我们可以大概地描绘出一个宇宙射线在宇宙系可能诞生的情况。

中性介子在衰变时也会释放出伽马射线，而带电介子的分解会产生一些不同的东西—— 高能量的电子中微子。

中微子在存在的边缘闪烁，科学家给了它们一个古怪的称号—— “幽灵粒子”。它们几乎没有任何质量，也没有电荷来表明它们的存在，它们可以以接近光速的速度在宇宙中直线飞行，只有在碰巧与原子核正面相遇时才会停下来。

物理学家林赛·比格内尔指出：“为了看到本研究中报告的来自银河系平面的天体物理中微子，研究人员首先需要克服大气中微子的背景。研究人员通过排除主要类型的大气中微子 —— μ子中微子来降低了这一背景。μ子中微子有点产生独特的近似直线流动的轨迹，这不可思议地使得重建实验室外的中微子天文学所需的几乎所有的粒子方向变得容易。”

因此，冰立方合作项目的研究人员尝试了一些不同的方法，他们将学习来自我们大气层的μ子中微子产生的直线轨迹的特征，以及由遥远的宇宙射线碰撞产生的“电子”型中微子的任务交给了计算机。

林赛·比格内尔说：“研究人员使用机器学习来改进他们以前的数据分析方法，这使他们能够在数据集中包含20倍以上的事间，并提供更好的方向信息。”

结果，对冰立方数据的新分析成功地发现了银河系中心发出的中微子漫射辐射，其统计显性约为4.5西格玛。通过近年来的一些细微的调整和更多的数据，它甚至非常有可能令人吃惊地解决发光中的细节，给我们带来一种新的宇宙探测引力波的视野。

曾经，可见光是我们研究天空的唯一方式，而现代科学让我们拥有了有了一系列可供使用的工具，从低能量无线电发射的寂静,到高能量光子,以及时空中的爆轰声。

我们正处于以一种全新的方式看待现实的边缘，用那些几乎不存在的微粒让我们看到那些我们以前无法想象的东西。

（编辑：汽车网）

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