冰立方中微子观测站发现银河系附近的活跃星系NGC 1068会发射高能量中微子_官宣消息排行最新消息 它位于南极冰层下数千英尺处


冰立方中微子观测站察觉银河系附近的活跃星系NGC 1068会发射高能量中微子(Credit: NASA/ESA/A. van der Hoeven / Jack Parin, IceCube/NSF; NASA/ESA/A. van der Hoeven (insert))
(神秘的地球uux.cn)据EurekAlert!:冰立方中微子观测站(The IceCube Neutrino Observatory)是一个由数千个传感器组成的联网,它位于南极冰层下数千英尺处;该观测站已然察觉了NGC 1068发射中微子的证据;NGC 1068是一个太阳系附近的活跃星系,它也被称为梅西耶 77。依据这项新探究的察觉,新近确定的中微子源的属性与高能耀变体 TXS 0506+56有很大的差异,后者之前被确定为一个中微子源,官宣消息排行这表明或许有不止一种中微子源构成了所观测到的宇宙中微子背景。
在地球上探测到的高能中微子首要由宇宙射线与物质碰撞或在天体物理体(如星系或黑洞喷流)内的辐射而形成,或在这些天体与地球间的星系际空间形成。这些观测表明,在银河系外有一个具弥散背景的中微子源。揭示宇宙中微子的起源及其与其它类型宇宙辐射的关系对理解宇宙形成的基础过程至关重大。但是,确定这些难以捉摸粒子的具体来源仍具考验性。在这里,“冰立方兴办”(这是一个由400多名探究人员组成的海外性团队)评估了冰立方中微子探测器在2011年至2020年期间收集的资料,旨在从宇宙背景的110个已知的银河系外伽马射线源之上检索天体物理中微子发射;结局察觉,NGC 1068是高能系外中微子的一个点源。
Kohta Murase在一篇有关的《视角》中写道:“经由确认冰立方中微子观测站的中微子资料和费米伽玛射线空间望远镜的伽玛射线资料,人们之前已然提出了存在着这样一个‘隐藏的关于成长,我想说:温柔句子’中微子源。射电静默ANGs[促销星系核]含有NGC 1068和其他低光度AGNs,它们比耀变体和强射电AGNs更多;这些射电静默ANGs或许有助于阐释冰立方中微子天文台所观测到的所有宇宙中微子的数量。”
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(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:距离你所在的地方大约4700万光年,一个名为NGC 1068的充满黑洞的星系中心正吐出成片的神秘粒子。它们是成堆的中微子,也被称为臭名昭著的难以捉摸的幽灵粒子,在我们的宇宙中无影无踪。
这些看不见的碎片在呈现后,马上在宇宙中急速移动。它们从我们能目睹的明亮的恒星身边掠过,并从充满了我们尚未察觉的空间中滑过,直到降落在地球上。然后,它们像精灵一样钻进南极,不被人类的眼睛察觉,也不被外部力量所束缚。
中微子的旅程是无缝的。但科学家们耐心地等待着它们的到来。
冰立方中微子观测站(IceCube Neutrino Observatory,解读跑分成绩排行以下简称冰立方)坐落在南极洲地表下超过2公里(1.24英里)的约10亿吨冰中。你可以叫它中微子追踪器。当任何中微子将它们的聚会转移到这个寒冷的大陆时,冰立方就会做好筹备。而当NGC 1068的来到地球时,它的确筹备好了。
在将于周五发表在《科学》杂志上的一篇论文中,这个雄心勃勃的装置背后的海外团队证实,它已然察觉了79个"高能中微子发射"的证据,它们来自NGC 1068所在的地方。
这标志着一种前所未有的奇特粒子的起源,并为新的、无尽的物理学类型开启了大门。科学家称之为"中微子天文学"。
这将是天文学的一个分支,可以做现有分支根本做不到的事情。
一片星空显示了银河系的中心。地面上是南极洲白雪皑皑的表面,上面有一个结构。详细智能手机解读暮色中的冰立方评测室正面图,星空中显示出头顶上的一抹银河,阳光在地平线上徘徊。
在今日之前,物理学家们只觉得中微子来自太阳、我们星球的大气层一种叫做放射性衰变的化学机制、超新星以及--由于冰立方在2017年的第一个革新--一个炽热星,或贪婪的超大品质黑洞直接指向地球。一个被称为TXS 0506+056的黑洞。
但是如今,随着这个新察觉的中微子源,我们正进入这个粒子的历程的新时代。事实上,依据探究小组的说法,源自NGC 1068的中微子所拥有的能量或许高达数百万、数十亿,乃至数万亿,是植根于太阳或超新星的中微子所拥有的能量。这些数字令人瞠目结舌,由于普通来说,这种幽灵般的比特是如此强大,但又是如此逃避,每一秒都有数万亿的中微子刺入你的身体。你只是无法分辨。
假如你想阻止一个中微子,你需要用一块一光年宽的铅块来对付它--尽管即便如此,也会有一小若干的顺利机遇。所以,运用这些粒子,不管是不是NCG 1068的版次,都可以让我们穿透宇宙中那些没有中微子力量就无法到达的区域。
有一天,中微子乃至或许使我们在知识方面进入可见宇宙的边缘,而在光方面则超越可见宇宙。
这一刻的巨大价值不只在于它为我们提供了一个直到1956年才亮相存在的奇怪粒子的更多证据,并且还在于中微子就像我们宇宙后台的钥匙。它们拥有揭示现象和解决我们无法经由任何其他手段解决的难题的能力,这也是科学家们先是试图进展中微子天文学的首要缘由。
美国全国科学基金会的丹尼斯-考德威尔(Denise Caldwell)和冰立方团队的一名成员周四告诉采编:"宇宙有各式方式与我们交流。"电磁辐射,我们目睹的是来自恒星的光,摇动空间结构的引力波--以及基础粒子,如质子、中子和电子由局部来源喷出。"这些基础粒子之一一直是渗透到宇宙中的中微子,但不幸的是,中微子相当难以探测。"
事实上,即使是NGC 1068星系及其巨大的黑洞锚,通常也被厚厚的尘埃和气体的面纱所掩盖,使得它很难用规范的光学望远镜和设备来确认--尽管科学家们多年来一直试图刺破它的幕布。
美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜在这种状况下或许有一个长处,由于它的红外线捕捉能力极强,但探测中微子或许是一个更好的方式。
预计在过滤我们的宇宙的这种不透明的显示屏后面形成,这些粒子可以从这些显示屏后面携带宇宙信息,在与基础上没有其他物质相互作用的状况下,跨越遥远的距离,并向人类提供有关难以捉摸的外层空间角落的原始的、未经触及的信息。
慕尼黑工业大学的Elisa Resconi和冰立方团队成员谈到NGC 1068时说:"从某种价值上说,我们相当幸运,由于我们可以获得对这个物体的惊人理解。"
在这个基于南极冰立方评测室真实图像的艺术渲染中,一个遥远的源头发射出中微子,被冰立方的传感器(称为DOM)探测到冰层之下。
冰立方/NSF
同样值得注意的是,与NGC 1068相似的星系--被归类为塞弗特星系--比与TXS 0506+056相似的炽热星系多得多。这意味着IceCube的新近察觉可以说是中微子天文学家比该天文台的开创性察觉更大的提升。
也许在全部宇宙中研究的大若干中微子都扎根于NGC 1068的二重体。但从大的方面来看,中微子的优点远不止其来源。
正如威斯康星大学麦迪逊分校的贾斯汀-范登布洛克和冰立方团队成员所说,这些幽灵适合于解决天文学中的两个首要谜团。
先是,我们宇宙中的众多星系在其中心拥有引力巨大的空洞,黑洞的品质比我们的太阳大几百万到几十亿倍。而这些黑洞在促销时,会从它们的内部喷出光束--发出的光亮足以照亮银河系中的每一颗恒星。"我们不明白这是如何发生的,"范登布洛克简易地归纳道。
第二是宇宙射线的普通的,但持续存在的难题。
我们也不得知宇宙射线从何而来,但这些粒子串的能量比我们在地球上用人类建造的粒子加速器(如欧洲核子探究中心的粒子加速器)所能达到的能量要高出数百万倍。
"我们觉得中微子有一些作用,"Vandenbroucke说。"有些东西可以合作我们解答黑洞为相当明亮的星系提供动力和宇宙射线的起源这两个谜题。"
用十年的时间来捕捉些许的东西
明确地说,冰立方并不完全捕捉中微子。它乃至没有真正直接扫描它们的脚步声。
基础上,这个天文台告诉我们,每次中微子碰巧与笼罩它的冰块发生相互作用时。"中微子差不多不与物质相互作用,"范登布拉克强调说。"但它们有时的确会发生互动。"
当数以百万计的中微子射入冰立方所在的冰区时,至少有一个中微子倾向于撞上一个冰原子,然后冰原子碎裂并形成一道闪光。冰立方的传感器捕捉到了这一闪光,并将通讯发送到地面上,然后由数百名科学家开展确认的通知。
冰立方探测器的效果图显示了中微子与冰分子的互动。
十年的光闪资料让新近察觉背后的团队差不多摸清了天空中每个中微子似乎来自哪里。不久就察觉,在NGC 1068星系所在的地方有一个密集的中微子发射区域。
冰立方新近的天空结局中的一张图。它显示了中微子似乎来自全部宇宙,并强调了最密集的地点身为来源。
在北半球扫描点源的天空图,显示了中微子似乎来自全部宇宙的哪些地方。NGC 1068的圆圈也与北方天空中整体最热的地方相吻合。
但是,即使有这样的证据,雷斯科尼说团队得知"如今还不是开香槟的时候,由于我们依然有一个基础难题要回答。这种排列有多少次是偶然发生的?我们怎么能确定中微子的确来自这样一个物体?"
所以,以便使事情尽或许具体化,并真正地、真正地证明这个星系在吐出幽灵,"我们生成了5亿次一样的评测,"雷斯科尼说。
"佐治亚理工学院的Ignacio Taboada和冰立方团队成员说:"就寻找新的中微子来源而言,我们只是着手从表面着手。"肯定还有许多比NGC 1068更深的来源,藏在某个地方等待我们去察觉。"
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