俄罗斯天文学家追踪到高能宇宙中微子来自类星体

俄罗斯天文学家追踪到高能宇宙中微子来自类星体

俄罗斯天文学家已经接近确定太空中高能中微子(neutrino)的起源。该小组比较了南极冰立方(IceCube)中微子观测台收集到的难以捉摸的粒子和射电望远镜测得的长电磁波的数据,证明宇宙中微子与遥远活跃星系中心的耀斑有关,相信这些星系拥有超大规模黑洞,当物质落入黑洞时,其中一些物质会加速并喷射到太空中,从而产生中微子,然后以接近光速的速度沿宇宙滑行。
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俄罗斯天文学家已经接近确定太空中高能中微子(neutrino)的起源。该小组比较了南极冰立方(IceCube)中微子观测台收集到的难以捉摸的粒子和射电望远镜测得的长电磁波的数据,证明宇宙中微子与遥远活跃星系中心的耀斑有关,相信这些星系拥有超大规模黑洞,当物质落入黑洞时,其中一些物质会加速并喷射到太空中,从而产生中微子,然后以接近光速的速度沿宇宙滑行。

中微子是神秘的粒子,很小,以至于研究人员甚至都不知道它们的质量。它们毫不费力地穿过物体,人甚至整个行星。当质子加速到接近光速时,就会产生高能中微子。

俄罗斯天体物理学家关注二百兆电子伏特或更高的超高能中微子的起源。该小组将埋在南极冰层中的冰立方设施测量结果与大量无线电观测结果进行比较,发现难以捉摸的粒子出现在类星体中心的射频耀斑中。

类星体是某些星系中心的辐射源,它们由一个巨大的黑洞组成,该黑洞消耗了漂浮在磁盘周围的物质,并喷出了非常强大的超热气体射流。

莫斯科物理技术研究所亚历山大·普文(Alexander Plavin)表示:研究发现,高能中微子是在活跃的银河核中产生,特别是在射电耀斑期间,由于中微子和无线电波都以光速传播,因此它们同时到达地球。

在分析了冰立方检测到的大约五十个中微子事件之后,显示这些粒子来自地球周围射电望远镜网络看到的明亮类星体。该网络使用最精确的非常长的基线干涉测量法方法来观察无线电波段中的远距离物体。这种方法本质上是通过在全球范围内放置许多天线来创建巨型望远镜。

此外,研究小组假设中微子是在射电耀斑中出现的,为了检验这一想法,物理学家研究了北高加索地区俄罗斯科学院六百米射电天文望远镜的数据。尽管人们普遍认为高能中微子应该与伽马射线一起产生,但这一假设证明是非常合理。

普文指出:起初,结果似乎太好了,难以置信。但是在仔细地重新分析了数据之后,确认中微子事件显然与射电望远镜接收到的讯号有关。我们根据俄罗斯科学院六百米射电天文望远镜多年的观测数据检查了这种关联,结果随机的可能性仅为0.2%。对于中微子天体物理学来说,这是相当成功。

【图、文:节译自莫斯科物理技术研究所2020年5月13日新闻公布】研究全文刊登在2020年5月12日出版的《天体物理学报》

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