我們星系的中微子圖像揭示了來自銀河系內(nèi)部的高能粒子

2025-11-24 22:25:05 分類：知識 閱讀(82)

鳴謝:CRC 1491的冰立方合作/科學(xué)交流實驗室
（神秘的地球uux.cn）據(jù)The Conversation（珍妮·亞當(dāng)斯）：我們的銀河系是夜空中一個令人敬畏的特征，用肉眼可以看到一條朦朧的圖像恒星帶從地平線延伸到地平線。
南極洲的揭示深圳美女兼職外圍上門外圍女（微信180-4582-8235）一二線城市預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源冰立方中微子天文臺首次使用中微子——微小的、幽靈般的河系天文信使——生成了一幅銀河系的圖像。
在6月29日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的內(nèi)部能粒研究中，由350多名科學(xué)家組成的中微自國際團體“冰立方合作組織”提出了來自銀河系的高能中微子發(fā)射的證據(jù)。
我們還沒有弄清楚這些粒子究竟來自銀河系的圖像什么地方。但是揭示今天的結(jié)果讓我們更接近于發(fā)現(xiàn)一些銀河系最極端的環(huán)境。
中微子天文學(xué)
中微子提供了一個獨特的河系宇宙視角，因為它們可以直接從其他輻射或粒子無法逃離的內(nèi)部能粒地方傳播。這使得天文學(xué)家對它們非常感興趣，中微自因為中微子提供了一個進入極端宇宙環(huán)境的圖像窗口，這種環(huán)境產(chǎn)生了另一種叫做宇宙射線的揭示粒子。
宇宙射線是河系彌漫在我們宇宙中的高能粒子，但它們的內(nèi)部能粒深圳美女兼職外圍上門外圍女（微信180-4582-8235）一二線城市預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源起源很難確定。宇宙射線是帶電的，這意味著它們穿過空間的路徑被磁場擾亂，當(dāng)?shù)竭_地球時，沒有辦法知道它來自哪里。

結(jié)合可見光和中微子發(fā)射的銀河系肖像(藍(lán)色)。鳴謝:冰立方合作/美國國家科學(xué)基金會(Lily Le & Shawn Johnson)/ESO(s . Brunier)
然而，將宇宙射線加速到非凡能量的環(huán)境也會產(chǎn)生中微子——中微子沒有電荷，所以它們沿著漂亮的直線行進。因此，如果我們能夠探測到中微子到達地球的路徑，這將指向中微子產(chǎn)生的地方。
但是檢測這些中微子并不容易。
如何搜尋中微子
冰立方中微子天文臺離南極不遠(yuǎn)。它使用5000多個光傳感器，排列在一立方公里的原始南極冰中，尋找來自我們銀河系和其他地方的高能中微子的跡象。
大量的中微子每時每刻都在地球上流動，但只有極小一部分會在途中撞上任何東西。
每次中微子相互作用都會產(chǎn)生微小的閃光——而這些微小的閃光正是冰立方傳感器要尋找的。中微子的方向和能量可以通過探測到的光的數(shù)量和模式來確定。

鳴謝:IceCube協(xié)作
冰立方此前曾探測到來自銀河系外的高能中微子。然而，分離來自我們星系內(nèi)部的低能中微子更具挑戰(zhàn)性。
這是因為冰立方探測到的一些閃光可以追溯到宇宙射線撞擊地球大氣層，這產(chǎn)生了中微子和其他稱為μ子的粒子。為了過濾掉這些閃光，IceCube的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一些方法，通過它們在冰中產(chǎn)生的光圖案的形狀來區(qū)分大氣中產(chǎn)生的粒子和來自更遠(yuǎn)地方的粒子。
過濾掉不想要的探測結(jié)果使得冰立方對天體物理中微子更加敏感。允許創(chuàng)建銀河系中微子圖像的最后一項突破來自于機器學(xué)習(xí)方法，這些方法改進了對中微子產(chǎn)生的級聯(lián)光的識別，以及對中微子方向和能量的確定。
接近宇宙射線
我們星系上的新中微子透鏡將有助于揭示最強大的銀河宇宙射線加速器的位置。我們希望了解這些粒子的能量有多大，以及這些高能星系引擎的內(nèi)部工作原理。

銀河系的五個視圖:上面的兩個波段顯示可見光和伽馬射線，下面的三個顯示預(yù)期和真實的中微子結(jié)果，加上冰立方探測到的中微子事件的意義的測量。鳴謝:IceCube協(xié)作
然而，我們還沒有在銀河系中找到這些加速器。新的冰立方分析發(fā)現(xiàn)了中微子來自銀河系廣泛區(qū)域的證據(jù)，但無法辨別個別來源。
我們在新西蘭坎特伯雷大學(xué)和澳大利亞阿德萊德大學(xué)的團隊有一個實現(xiàn)下一步的計劃。
我們正在制作模型來預(yù)測可能的粒子加速器附近的中微子信號，這樣我們就可以有針對性地搜索中微子。

中微子天文學(xué)時間表。鳴謝:IceCube協(xié)作
本科生Rhia Hewett和博士生Ryan Burley正在檢查成對的加速器候選者和分子塵埃云。他們計劃在中微子從加速器中離開后，估計宇宙射線在云中相互作用產(chǎn)生的中微子流量。
他們將利用他們的結(jié)果對冰立方數(shù)據(jù)進行重點搜索，以尋找中微子輻射的來源。我們相信這將為使用冰立方解開銀河系中最活躍過程的秘密提供關(guān)鍵。