銀河系嶄新面貌,IceCube 科學家首釋出銀河高能微中子地圖

作者 | 發布日期 2023 年 06 月 30 日 17:10 | 分類 天文 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
銀河系嶄新面貌,IceCube 科學家首釋出銀河高能微中子地圖


IceCube 科學家公布了一張令人震驚的銀河系新圖像,首度利用逾 6 萬個微中子繪製出以粒子物質呈現的銀河系新地圖。

探索微中子可以知道哪些事?自 1939 年物理學家提出宇宙射線攜帶難以置信的能量以來,科學家一直對哪種物體能產生強大質子簇、中子簇並進入地球大氣層感到困惑,而識別來源的一種方法是回溯高能微中子(宇宙射線與氣體物質相互作用產生)來到地球的路徑。

但微中子因為不存在電荷、近乎為零的質量而取得「幽靈粒子」綽號,它們幾乎不與物質相互作用,以接近光速的速度直接穿過常規物質,因此就算它們是宇宙中豐度僅次於光子的次原子粒子也極難發現。

許多著名微中子探測實驗都發現來自太陽的低能微中子,但這些可能掩蓋高能微中子起源,冰立方微中子天文台(IceCube)就是為了克服這一挑戰嵌入南極冰層深處,試圖定位源自銀河系的高能微中子。

▲ IceCube 探測器設置在南極冰層深處。(Source:IceCube

自 2011 年投入運行以來,IceCube 天文台探測到的宇宙高能微中子都來自銀河系外,大部分為活躍星系核、潮汐破壞事件,或可能黑洞吸積盤;現在,350 多名科學家組成的國際組織收集 10 年來 60,000 多個微中子並產製出新照片,顯示了整個銀河系高能微中子來源。

這張銀河系新地圖表明,絕大多數微中子產生於先前已知伽馬射線數值較高的區域,證實許多微中子是宇宙射線撞擊星際氣體副產品的假設,讓物理學家們驚嘆不已。

使用微中子呈現的銀河系新製片與過去的以可見光、無線電波、X 射線、伽馬射線呈現的照片完全不同,它能讓科學家以新的方式探索銀河系起源,解決極高能宇宙射線究竟來自何處、如何產生等謎團。

研究人員也發現,銀河系產生的高能微中子比一般星系少得多,或許是我們理解銀河系另一面的新窗口。

新論文發表在《科學》期刊。

(首圖來源:卓克索大學

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