科學家首次探測到外太空微中子

2020-12-06 快科技

據澳大利亞廣播公司(ABC)報導，座落於南極的世界上最大粒子探測器「冰立方探測器」近日首次探測到來自外太空的微中子。微中子是一種神秘的高能粒子，可能是宇宙內最劇烈的撞擊產物。

阿德萊德大學的加裡-希爾博士表示：「冰立方為我們打開了宇宙的一個新窗口。這一發現為進行新型天文學研究鋪平了道路。我們可以利用探測器探測銀河系以及銀河系以外的遙遠區域。」

希爾稱：「這是我們發現的第一個堅實證據，證明我們探測到來自太陽系以外『宇宙加速器』的高能微中子。」希爾是研究論文的作者之一。研究論文將刊登在《科學》雜誌上。

微中子是一種亞原子粒子，與其他所有物質發生非常微弱的交互作用。這種粒子由宇宙射線粒子撞擊形成，例如在大氣層內、恆星中央、核反應和超新星爆炸。天文學家懷疑其他未知的宇宙加速器也產生微中子。由於微中子與物質發生微弱的交互作用，探測微中子的難度極高。

為了探測微中子，冰立方探測器使用深埋在南極洲冰盾地下的5160個傳感器，深度達到1.5公裡。數萬億個微中子穿過冰立方監測的1立方公裡冰區。在與冰層中的氧原子發生相撞時，撞擊會產生微弱的藍色閃光。科學家可以根據藍光判斷微中子飛入探測器時的方向和能量。

2012年4月，科學家首次發現地外高能微中子的線索，當時探測到的兩次撞擊事件能量超過1000 TeV。後來，科學家將這兩個微中子命名為「伯特」和「厄尼」。研究發現刊登在《物理評論快報》上。這一次，科學家探測到了更為微弱的撞擊事件，能量大約在30 TeV左右。

微中子不會受到磁場影響，因此能夠追蹤到它們的源頭。希爾表示：「至少有一半微中子的特性和能量與在地球大氣層產生的微中子不符。它們可能在活躍的星系中央形成，可能是類星體。我們面對的問題是它們到底是在我們所在的星系形成還是銀河外的星系。」

希爾指出，迄今為止探測到的微中子分布在天空各處，在不同時間出現，說明它們並非由單一事件導致或者來自於單一的源頭。他說：「我們要做的就是獲取更多數據同時在更長時間內運轉探測器。如果天空中存在一個首先方向，它終究會出現並被我們探測到。」

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