【大紀元2015年08月23日訊】(大紀元記者張秉開綜合報導)物理學家近日宣布,觀測到來自銀河系外的超高能中微子,提示宇宙中星體正在發生著最激烈的活動。
據威斯康星大學8月20日發布的消息,此項研究意義重大,不僅找到存在宇宙中微子的強有力新證據,而且預示中微子天文學時代的到來。威斯康星大學說,該研究單獨證明,銀河系外的太空中,存在宇宙中微子。而且觀測到無可爭辯的數據,證實超高能中微子直線穿過宇宙,毫無干擾地透過整顆行星、恆星、星系、磁場或星際塵埃,並且明顯衰變為諸如光子(photon)那樣的普通粒子。
科學家使用南極IceCube微中子觀測站(IceCube Neutrino Observatory),篩選出21個超高能中微子,確認它們來自銀河系之外,源頭可能為黑洞、大質量星體爆炸或星系核。
證明存在銀河系外中微子
IceCube微中子觀測站的首席研究員、威斯康辛大學麥迪遜分校的弗朗西斯‧哈爾岑(Francis Halzen)教授解釋:「IceCube微中子觀測站尋找穿過地球到達探測器的產生μ介子的中微子,我們想通過這種方式建立中微子天文學,我們做到了。本次觀測幾乎就像使用一台獨一無二的儀器所做的獨立研究一樣,證實了宇宙中微子的存在。」
中微子是一種沒有電荷,幾乎沒有質量的亞原子粒子,幾乎不與其它任何物質發生反應,因此很難被儀器檢測到。只有在中微子與其它粒子發生罕見的相互作用而產生粒子時,才能尋踪查源地確認中微子的存在。目前知道,中微子比電子還小,屬於一種叫做輕子的基本粒子,而且中微子分為三種,分別為電中微子、μ中微子和τ中微子。
IceCube探測器所發現21個超高能量μ介子(Muons,或稱為「渺子」、繆子),並有稱為「契倫柯夫光」(Cherenkov light,也可稱作契倫柯夫輻射)的軌跡,因此科學家斷定這些μ介子來自一種μ中微子,而且說明宇宙正在發生最激烈的活動,所產生的中微子和宇宙射線的能量之大,超出大型強子對撞機(LHC)的檢測範圍。
另據美國物理學會8月20日報導,IceCube探測器是利用地球作為中微子過濾器,檢測到來自銀河系外的宇宙中微子。為了排除地球本身產生的中微子的影響,本實驗篩選來自北方太空而穿過地球的中微子,證實銀河系外的來源。
這次篩選得到的21個中微子都是μ介子中微子,其能量為100-1700兆電子伏特,和南部太空檢測到的中微子情況一致,遠遠大於地球大氣中微子的能量。
IceCube confirms the discovery of astrophysical neutrinos with an independent search in the Northern Hemisphere. New…
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此前,2010年5月至2012年5月間,IceCube探測器記錄到35,000個中微子,其中有20多個顯示具有宇宙中微子能量水平;2014年,該探測器共發現37個超高能中微子,但仍不確定是否來自銀河系外。IceCube探測器位於南極的阿蒙森-斯科特試驗站,冰層下1,450~2450米的深處有其觀測陣列,其中含86條模組共5,160個光學感應器,總體積達到1立方公里。
該項研究發表於8月20日美國物理學會的期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)。
責任編輯:林妍