微小的宇宙粒子在天文学方面取得了重大突破

微小的宇宙粒子在天文学方面取得了重大突破

构成宇宙的基本粒子之一也是最神秘的粒子之一。

中微子,意大利语中的“小中性”,无处不在。它们在大爆炸后不久出现,后来又出现了黑洞,爆炸的恒星,为太阳提供能量的核反应,甚至是宇宙辐射与地球大气之间的相互作用。微小的颗粒具有非常非常小的质量-多少确切,没有人知道-并且不遵守与我们更熟悉的其他颗粒相同的规则。例如,与电子不同,中微子缺乏电荷,因此在空间中通常的电磁力撞击其他粒子对它们没有影响。中微子在太空中自由漫游,以近乎光速的速度拉扯很远的距离,而不会减慢或改变方向。它们穿过行星,恒星和整个星系,让所有人都察觉不到。

1956年共同发现中微子的物理学家弗雷德里克雷恩斯将其描述为“人类想象中最微小的现实数量”科学家花了数十年的时间设计和测试实验来检测难以捉摸的粒子,特别是来自宇宙深处神秘来源的高能粒子。五年前,南极洲南极附近的一个天文台成功地探测到了太阳系以外的中微子。然而,他们无法弄清楚他们来自哪里;这些粒子似乎是从天空中的随机方向轰击地球。在大多数情况下,这完全没问题。毕竟,只是检测这些东西是一项巨大的科学成就。科学家们跪下等待发现更多。

天文台,被称为IceCube,每天探测到数百颗中微子,但这些中微子是在地球附近产生的。在2017年9月22日,仪器发现了一些不寻常的东西:一个中微子不像其他所有的中微子。它的能量远远超过其他能量,这表明它来自太阳系之外的某个地方。

这一次,天文学家已经确切地知道它来自何处。

国际团队天文学家已将这一单一的高能宇宙中微子追溯到距离我们近40亿吉美彩票官网光年的星系中心的超大质量黑洞。这项发现于周四宣布并发表在“科学”杂志上,标志着有史以来第一次探测到宇宙中微子的起源。

这一发现的故事始于数十亿年前,当时地球刚刚开始形成。在宇宙的另一个角落,一个庞大的黑洞在闪闪发光的星系的中心搅动。黑洞喜欢吞噬靠近它们的所有东西,但是它们也非常善于将物质吐出来,创造出能够照亮黑暗的高能量流。黑洞喷出了一粒粒子,包括中微子,然后让它们在太空中飞行。

向前略微向前跳-去年-其中一个中微子最终进入了地球。它像其他任何东西一样穿过这个星球,但它并没有被忽视。科学家已经为此做好了准备。

他们在厚厚的南极冰层上钻了80多个狭窄的洞,每个洞的深度都在8,200英尺左右。进入孔洞的是5000多个光传感器。科学家们知道,中微子并不受电磁力的支配,但它们在极少数情况下可以与原子核相互作用。这种相互作用产生了一种新的粒子,这种粒子产生了地下传感器可以探测到的微小光线。

(责任编辑:吉美彩票官网)

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