
艺术家用中微子透镜拍摄的银河系构图。图片来源:IceCube Collaboration/美国国家科学基金会(Lily Le 和 Shawn Johnson)/ESO(S. Brunier)
自人类存在以来,我们就能够通过观察银河系恒星发出的光,或者用物理学术语来说,通过观察银河系恒星发出的光子来在夜间看到银河系。
现在,由于哥伦比亚大学等大学的研究人员领导的一项科学实验,科学家们第一次以新的方式观察银河系:通过观察它发射的高能中微子。
冰立方中微子天文台本周宣布的这项新实验, 利用望远镜数据和人工智能的混合来绘制这些中微子图,以创建我们银河系有史以来第一个亚原子粒子图。
中微子是宇宙中最丰富的亚原子粒子之一。尽管数量如此丰富,但它们肉眼不可见,而且也不带电荷,因此比质子和电子等带电亚原子粒子更难检测。这些粒子引起了科学家的兴趣,因为对它们进行更好的观察将有助于更深入地了解天体物理现象,例如恒星如何死亡,因为垂死的恒星会释放中微子。

南极冰立方实验室的景观,上方是星空。屋顶上出现了一个冬天,头灯照射着天空。图片来源:Marc Jacquart,IceCube/NSF
冰立方中微子观测站是一座位于南极的立方千米大小的望远镜,旨在直接研究中微子。望远镜的建造于2010年完成。
Zsuzsa Márka 是哥伦比亚天体物理实验室的科学家,也是哥伦比亚大学 IceCube 小组的首席研究员。Márka 也是2015 年首次探测到合并黑洞产生的引力波的国际团队的成员。(本周早些时候,来自哥伦比亚以外的科学家在引力波科学方面取得了重大进展,证实他们观察到了持续的低语声)引力波搅动我们周围的时空)。哥伦比亚团队对 IceCube 科学的主要贡献在于多信使天体物理学,包括寻找高能中微子和引力波的联合源。
这项新发现证实了银河系是高能中微子的来源,科学家们长期以来一直怀疑这一点,但之前从未直接探测到。未来的研究将进行更深入的研究,调查银河系的哪些特定区域会产生中微子,以便更好地了解哪些类型的天体物理事件可以产生中微子。
“我们很高兴能成为这一重大发现的一部分,并渴望在未来的几个月和几年里与 IceCube 团队一起进一步推动科学发展,”Márka 说。
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