俄羅斯研究人員追蹤到高能宇宙中微子的來源:類星體
據(jù)外媒New Atlas報道,俄羅斯的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)追蹤到了一些超高能中微子的來源--來自活躍類星體的射電耀斑。中微子是帶著中性電荷的基本粒子,幾乎沒有質(zhì)量。它們非常常見,在核反應(yīng)堆和武器、太陽、超新星和宇宙射線與地球大氣層相互作用時產(chǎn)生。 但其中一些在深空中被加速到極高的能量,而這種現(xiàn)象是如何發(fā)生的,在哪里發(fā)生的,仍然是個謎。找到這個謎底是莫斯科物理與技術(shù)研究所(MIPT)、俄羅斯科學(xué)院和馬克斯-普朗克研究所的研究人員的新研究的目標(biāo)。 盡管中微子很常見,但它很難研究。這是因為它們與其他物質(zhì)沒有太多相互作用,可以毫不費力地穿過整個行星。但每隔一段時間,就會有一種粒子隨機地與另一種粒子發(fā)生相互作用,專門的探測器可以捕捉到這種信號。為了保護(hù)它們不受外界干擾,中微子探測器通常建在地下深處、水下或冰層下。這樣一來,其他粒子會在地表或附近的分子上偏轉(zhuǎn),而中微子則會直接穿過。 在這種情況下,研究小組使用了IceCube中微子觀測站的數(shù)據(jù),這是一個埋在南極洲2公里(1.2英里)冰層下的中微子觀測站。他們在尋找200萬億電子伏特或更高能量的中微子。 他們的假設(shè)是,高能中微子是在類星體的射電耀斑過程中產(chǎn)生的。當(dāng)物質(zhì)落向黑洞時,質(zhì)子有時會被加速并射出太空,成為高能中微子。雖然以前也曾探測到過來自類星體的中微子,但人們認(rèn)為它們總是伴隨著伽馬射線暴。新研究的團(tuán)隊?wèi)岩伤鼈兛赡苁窃谏潆娨咧挟a(chǎn)生的。 為了找出答案,研究人員分析了IceCube采集到的50次中微子事件,并將數(shù)據(jù)與世界各地的射電望遠(yuǎn)鏡對類星體的測量結(jié)果進(jìn)行了比較。特別是,他們使用了俄羅斯的射電望遠(yuǎn)鏡RATAN。果然他們發(fā)現(xiàn),在中微子撞擊地球的同時,經(jīng)常會有頻率超過10GHz的射電耀斑來自某些類星體的記錄。 “起初,結(jié)果似乎‘太好了’,但在仔細(xì)分析數(shù)據(jù)后,我們確認(rèn)中微子事件顯然與射電望遠(yuǎn)鏡撿到的信號有關(guān),”該研究的作者 Sergey Troitsky說。“我們根據(jù)RAS特殊天體物理觀測站的RATAN望遠(yuǎn)鏡多年的觀測數(shù)據(jù),檢查了這種關(guān)聯(lián)性,結(jié)果隨機性的概率只有0.2%。這對中微子天體物理學(xué)來說是相當(dāng)成功的,我們的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在需要理論解釋。” 現(xiàn)在,該團(tuán)隊計劃研究類星體究竟是如何產(chǎn)生中微子的,并對最初的研究結(jié)果進(jìn)行重新檢查。 |