在 4700 万光年外的螺旋星系中检测到中微子。从南极冰层下观察：Karapaia

充满宇宙的中微子 “中微子”的存在于 1930 年首次被预言。奥地利物理学家沃尔夫冈泡利注意到，核反应产生的物体的能量和动量比原来少了。 “这将违反能量守恒定律。”泡利随后推测，能量一定是被未被发现的粒子带走了。然而，寻找未知粒子极其困难，中微子实际上是在 20 多年后的 1953 年被发现的。中微子研究自此取得进展，现在已知宇宙中充满了“宇宙中微子”（源自宇宙射线和天体的中微子）。这是一个巨大的数量，每秒有数十亿从我们身边经过。即便如此，中微子极难被探测到，而且如此大量的中微子是从哪里产生的仍然不得而知。 iStock 摄 产生中微子的旋涡星系 然而，这项研究表明，在鲸鱼座的 M77 旋涡星系中产生了大量的中微子。这个星系被认为是这些产生中微子的星系的代表。多亏了这一发现，才有可能解释为什么存在比已知来源的中微子能量更高的中微子。螺旋星系“M77 星系”/图片来源：NASA/JPL-Caltech/Roma Tre Univ.) SN 1987A 是过去数百年来距离地球最近的超新星，释放出大量中微子。这表明宇宙中微子的主要来源将是爆炸的恒星。但是，如果M77星系有一颗超新星，也被发现产生中微子，那应该早就被发现了。 M77 星系距离我们 4700 万光年，可能比 SN 1987A 更远，但它仍然比每年检测到的大多数超新星更近。南极冰层下的冰立方中微子天文台探测到 顺便说一句，探测M77星系中微子的“冰立方中微子天文台”被安装在南极洲阿蒙森-斯科特基地下方厚厚的冰层中。2018年首次在这里发现了高能中微子的来源。冰立方中微子天文台，让人想起外星人基地/图片来源：Martin Wolf, IceCube/NSF 它是一个“开拓者”（银河系中心的一个巨大黑洞），比 M77 星系远 100 倍。体）并称为“TXS 0506+056”。幸运的是，从黑洞中喷出的猛烈喷流，速度堪比光速，直冲地球而去。多亏了这一点，才有可能同时观察到从射流中发射出的伽马射线和中微子。但是M77 Galaxy和TXS 0506+056似乎没有太多共同点。 M77星系包含一个活跃的超大质量黑洞，这在当地宇宙中是罕见的，但没有探测到喷流，因此被归类为所谓的“不发射无线电波的活跃星系核”。中微子与水分子碰撞产生的 μ 子发出的光图像/图片来源：Nicolle R. Fuller, IceCube/NSF比起开拓者和发射无线电的活跃星系核，它们不发射无线电波。这可以解释迄今为止观察到的宇宙中微子的数量。”阿德莱德大学的 Gary Hill 博士是研究团队的一员，他说，“继 2018 年从 TXS 0506+056 中发现中微子后，我们能够在冰中再次发现产生稳定中微子流的来源立方体。我们非常兴奋，”新闻稿说。据研究团队成员、威斯康星大学麦迪逊分校的弗朗西斯·哈岑教授介绍，只要检测到一个中微子就足以确定来源。然而，“揭示宇宙中最高能量天体隐藏核的唯一方法是使用多个中微子对其进行观察。” “冰立方中微子天文台已经从 M77 星系探测到大约 80 个具有兆电子伏特能量的中微子。这仍然不足以回答所有问题。然而，这无疑是实现中微子天文学的下一个重要步骤。不知所措的事情。然而，它也很难直接检测，因为它很少与物质相互作用。因此，冰立方中微子天文台间接探测到中微子的存在。中微子虽然与物质的相互作用很小，但有时会与冰中所含的水分子发生碰撞，产生μ介子（基本粒子之一，又称介子）等粒子。这时，当条件满足时，就会产生以圆锥形式传播的光，称为切伦科夫光。 Ice Cube 检测到这一点。冰立方中微子天文台探测到中微子在 86 个称为弦的垂直孔中产生的闪光/图片来源：阿德莱德大学有更高的能量。第二代冰块计划用于此目的。这不仅可以让我们更详细地研究 M77 星系，还可以让我们与更远的类似星系进行比较。这篇论文与 Murase 博士的观点一起发表在《科学》（2022 年 11 月 3 日）上。参考资料：冰立方中微子提供活跃的新观点 | EurekAlert! / hiroching 撰写 / 编辑 / parumo