在南極發現的中微子，或將改變我們認識宇宙的方式

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科學家在地球上發現了一個「幽靈般」的亞原子粒子，一個困擾了科學家半個多世紀的宇宙之謎也許總算能就此解開。

圖為藝術家繪製的星系中央概念圖。此次「冰立方」觀測站探測到的中微子也許就源自此處

此次找到的高能中微子是該類型中首次被人類發現的粒子。科學家對其追根溯源，發現其來自40億光年外的一處橢圓星系。該星系中央有一個巨大的黑洞，中心直接瞄準地球發射光線和輻射。

該星系屬於「耀變體」。有了它提供的證據，天文學家終於解開了關於高能宇宙射線的一大百年之謎。宇宙射線由快速移動的基本粒子構成，對宇航員和飛機乘客而言都是一大威脅。

科學家認為，此次發現這種早在地球形成前便由「耀變體」發射出去的「幽靈粒子」，可以為我們提供一種全新的看待宇宙的方式。

2017年9月22日，「冰立方」觀測站探測到一顆中微子後，天文學家爭相尋找它的源頭——位於一個遙遠星系中央的超大質量黑洞

此次發現的中微子可能源自快速旋轉的超大質量黑洞兩極釋放出的加速高能粒子流。在此之前，高能宇宙射線的來源一直是科學界的一大未解之謎。

除宇宙射線外，這一最新發現還為科學家提供了探索宇宙深處的新途徑。就像2016年發現的引力波一樣，中微子也可能是一種新「信使」，可將能量攜帶至宇宙各處。這樣一來，中微子就成了繼光子和引力波之後的「第三種信使」。

這一高能中微子最早由「冰立方」中微子觀測站於2017年9月22日探測到。這座巨大的觀測站位於南極冰層下方約1.6公里處。由5000多個超敏感測器構成的網路成功探測到了中微子與冰發生相互作用時發出的標誌性藍色「切倫科夫輻射光」。

NASA費米望遠鏡在尋找該中微子來源黑洞的競賽中拔得了頭籌

中微子幾乎沒有質量，可直接穿透沿途遇到的恆星、行星和任何物體，從而一路暢通無阻、從源頭直達地球。因此天文學家得以對其追蹤溯源，找到了其位於數十億光年之外的源頭。

探測到這顆中微子的新聞一爆出，天文學家們立即進入了狂熱狀態，紛紛將望遠鏡對準其射來的方向。通過搜尋，天文學家發現了40億光年之外、位於獵戶座左側的的一個「耀變體」，即一類含有超大質量黑洞的特殊星系。耀變體的關鍵特徵便是兩道從圍繞黑洞旋轉的物質兩極噴出的兩道光線和基本粒子流。科學家認為，此次由「立方體」觀測站探測到的中微子是由這些粒子流形成的高能宇宙射線與觀測站附近物質發生相互作用時產生的。

科學家在全球最大的中微子觀測站——南極「冰立方」觀測站中首次探測到了中微子

萊卡斯特大學天文學家保羅·奧布萊恩教授表示：「中微子幾乎從不與物質發生相互作用。能從宇宙中探測到它的存在就夠神奇的了，得知它可能源自何處更是一次偉大的勝利。這一結果將幫助我們以全新的方式研究宇宙中最遙遠、最強大的能量源。」

不同於高能中微子，大多數宇宙射線都帶有電荷，導致其運動軌跡會在磁場作用下發生偏轉，因此不可能追溯其來源。而中微子則不然，即使最強大的磁場也無法影響其分毫。

在「冰立方」團隊發出消息、邀請全世界的望遠鏡共同參與觀測後不到一分鐘，天文學家就確定了這一名為TXS 0506的耀變體的位置。

科學家表示，具備探測高能中微子的能力將為我們打開了解宇宙的另一扇窗。2016年2月，科學家宣布發現了宇宙中的「第二位信使」，即「時空中的漣漪」引力波。

負責管理「冰立方」實驗室的美國國家科學基金會主管弗朗斯·科爾多瓦表示：「多信使天體物理學時代已經到來。從電磁輻射到引力波，再到如今的中微子，每種信使都能幫助我們更全面地了解宇宙，並獲得對宇宙中最強大的天體和事件的新認知。」

宇宙射線最早由物理學家維克托·赫斯於1912年藉助熱氣球上安裝的儀器發現。近年研究顯示，宇宙射線由接近光速的質子、電子或原子核構成。

來源：新浪探索

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