IceCube Collaboration确认宇宙中微子瞄准 2017-05-07 07:11:15

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这张照片插图显示了这项研究中最高能量的中微子事件之一,叠加在南极的冰立方实验室(ICL)上

中微子的证据预示着一种新形式的天文学使用来自IceCube Neutrino天文台的数据,科学家们已经证实了我们银河系中天体物理中微子的存在以及来自银河系以外来源的宇宙中微子研究人员使用IceCube Neutrino天文台对每年通过其冷冻立方公里大小的探测器进行拉伸的数十亿亚原子粒子进行了分类支持2013年观测证实宇宙中微子存在的新证据证据很重要,因为它预示着使用中微子的一种新形式的天文学,中微子是在自然界的加速器中产生的几乎无质量的高能粒子:黑洞,巨大的爆炸恒星和高能核心星系在新的研究中,检测到21个超高能μ子 - 山高在中微子与其他粒子相互作用的非常罕见的情况下产生的ndary粒子 - 提供了来自银河系的天体物理中微子的独立证实以及来自银河系以外来源的宇宙中微子这些观察结果发表在发表在物理评论快报杂志上的论文中

IceCube Collaboration,它将数据称为天体物理中微子的“明确信号”,超高能粒子穿过空间,不受恒星,行星,星系,磁场或星际尘埃云的阻碍 - 这些现象在非常高的能量下,显着减弱光子等更平凡的粒子IceCube探测器沉入南极冰层深处,随着高能中微子在2010年11月13日过渡到探测器而被点亮信用:IceCube协作因为它们几乎没有质量而且没有电电荷,中微子可能很难检测到,只有在它们碰撞时间接观察到ide与其他粒子一起创造μ子,告诉二级粒子此外,在不同的天体物理过程中产生了不同种类的中微子IceCube Collaboration是一个总部设在威斯康星大学麦迪逊分校的大型国际财团,它已经接受了筛选的巨大挑战通过大量的观察,可以确定从银河系和银河系以外的地方传来的几十个能量最高的中微子科学家们认为,这些高能中微子是在宇宙中一些最暴力的现象中产生的

在这些事件中产生的粒子,包括中微子和宇宙射线,被加速到超过记录设定的地球加速器,如大型强子对撞机(LHC)的能量水平超过一百万倍

它们被天体物理学家珍视,因为​​它们他们持有的信息是原始的,不变的,因为粒子在数百万光年之间传播他们的来源和地球研究能量最高的中微子的能力有助于洞察物理学中的许多问题,包括大自然如何在宇宙中建立强大而有效的粒子加速器最新的观察是通过指向冰立方天文台 - 由成千上万的光学传感器沉入南极南极冰层深处 - 通过地球观测北半球的天空地球是一个过滤器,可以帮助清除宇宙射线撞击地球大气层时产生的混乱背景

通过地球到达探测器的μ子中微子是IceCube应该做中微子天文学的方式,它已经实现了,“UW-Madison物理学教授兼IceCube首席研究员Francis Halzen解释说”这是接近独立确认正如人们可以使用一种独特的仪器“2010年5月至2012年5月期间,IceCube记录了超过35,000个neu然而,这些中微子事件中只有大约20个以能量水平计时,表明天体物理或宇宙源

结果是有意义的,因为使用不同的技术,他们重申了冰立方天文台采集鬼影中微子的能力通过测量一立方公里的深度南极冰,科学家们能够制造出足够大的探测器来捕获稀有中微子碰撞的特征 当罕见的粉碎发生时,它会产生一个μ子,这反过来留下一片Cherenkov光线,忠实地反映中微子的轨迹

当中微子撞击另一个粒子时产生的“光学声波”由光学传感器感知到构成IceCube探测器阵列,从理论上讲,它可以用来指回一个来源“这是对IceCube最近发现的一个很好的证实,为粒子物理学的新时代打开了大门,”Vladimir Papitashvili说,天体物理学和地球空间学美国国家科学基金会(NSF)极地项目部的科学项目主任“它成为可能只是因为南极冰的非凡品质和NSF成功解决地球上最荒凉的地方的巨大科学和后勤问题的能力”但是新的观测证实了天体物理中微子的存在以及使用IceCube天文台探测它们的手段,高能中微子的原点仍有待确定Albrecht Karle是一位威斯康星大学麦迪逊分校物理学教授,也是物理评论快报的高级作者,他指出,尽管IceCube探测器记录的中微子感应轨迹具有良好的指向性分辨率,在不到一度的程度上,IceCube团队没有观察到从任何单一来源发出的大量中微子

然而,在最新搜索中观察到的中微子的能量水平与天文台采样南方天空时的能量水平相同

Helephere Karle表示,最高能量中微子的许多潜在来源是在银河系之外产生的

如果在我们自己的星系中有大量的源,他指出,IceCube探测器在观察时会亮起我们银河系的平面 - 可能发现大多数中微子生成源的区域“星系的平面就是恒星所在的地方宇宙的位置光线加速,所以你会期望看到更多的光源但是我们观察到的最高能量的中微子来自随机的方向,“卡尔说,他的前研究生克里斯韦弗是新研究的对应作者”它确实证实了从我们银河系外发现的宇宙中微子是真实的“IceCube基于威斯康星州冰川立方体天体物理中心(WIPAC)在威斯康星大学麦迪逊分校

天文台是在国家科学基金会的大力支持下建立的

全球合作伙伴资助机构来自美国,德国,瑞典,比利时,瑞士,日本,加拿大,新西兰,澳大利亚,英国,韩国和丹麦的300多名物理学家和工程师参与了该项目出版物:M G Aartsen,等,“来自北方天空与冰立方的天体物理中子神经中微子的证据”,Phys Rev Lett 115,081102,2015; doi:101103 / PhysRevLett115081102来源:威斯康星大学麦迪逊分校Terry Devitt