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          iceCube合作確認宇宙中微子瞄準

          時間:2021-06-22 12:52:07 來源:

          這張照片插圖顯示了這項研究中最高能量的中微子事件之一,疊加在南極的ICecube實驗室(ICL)的視圖上。中微子預示著新形式的天文學的證據。

          使用來自Icecube Neverrino天文臺的數據,科學家已經證實了來自銀河系的天體物理中型毒素以及來自銀河系以外的來源的宇宙中微子。

          使用ICecube Neutrino天文臺的研究人員通過每年通過其冷凍的立方公里尺寸的探測器拉鏈的數十億個亞基顆粒來分類,以便支持2013年的觀察結果,確認宇宙中微子的存在。

          證據很重要,因為它將新形式的天文學形式的使用中微子,在自然的加速器中產生的幾乎無大量的高能量粒子:黑洞,巨大的爆炸星和星系的能量核心。在新的研究中,當中微域與其他顆粒相互作用時,在非常罕見的情況下發現了21個超高能μ子二次粒子 - 從我們的銀河系以及來自銀河系以外的來源的宇宙中微域提供了對天體物理中微子的獨立確認。

          在冰區協作中發表的報告中報告了觀察結果,其中常規協作稱為天體物理中微子,超高能粒子的數據,這些顆粒橫穿星星,行星,星系,磁性的空間星際塵埃的田間或云 - 在非常高的能量,顯著衰減更平凡的顆粒等光子。


          ICecube探測器,沉入南極下方的冰深,亮起,亮起2010年11月13日的探測器。

          因為它們幾乎沒有質量并且沒有電荷,所以中微子可以非常難以檢測,并且當它們與其他顆粒碰撞以產生muONs時,只能間接觀察到,以產生ums,次要粒子。更重要的是,在不同的天體物理過程中產生了不同的中微子。ICecube合作是一家總部位于威斯康星大學 - 麥迪遜大學的國際財團,采取了篩選大量觀察的巨大挑戰,以識別從乳房的來源旅行的幾十幾次方式和超越我們的銀河系。

          那些高能量的中微子,科學家認為,在一些宇宙中的一些最暴力現象中深入了解。在這些事件中創建的顆粒,包括中微子和宇宙射線,加速到超出記錄設置的徹底加速器,例如大型強子撞機(LHC)的能量水平超過一百萬多倍。它們是由天體物理學家珍惜的,因為它們所持有的信息是原始的,因為粒子在其來源和地球之間的粒子旅行數百萬光年來保持不變。研究最高能量的中微子的能力承諾洞察物理學中的一系列問題,包括自然在宇宙中建立強大而有效的粒子加速器。

          通過指向冰塊天文臺沉沒在南極的南極冰深下沉的冰塊沉沒的最新觀察 - 通過地球沉沒,觀察北半球天空。地球用作過濾器,以幫助雜草在宇宙射線撞向地球大氣層時令人困惑的uons創造的uons背景。

          “尋找通過地球達到探測器的Muon Neutrinos是ICecube應該做中微子天文學的方式,它已經交付,”弗朗西斯Halzen解釋說,物理學的UW-Madish教授和冰區的主要調查人員。“這與獨特的樂器一樣接近獨立的確認。”

          2010年5月至2012年5月,ICECUBE記錄了超過35,000個中微域。然而,只有大約20個中微子事件的能量水平時鐘被統計,指示天體物理或宇宙來源。

          結果是有意義的,因為,使用不同的技術,他們重申了ICecube天文臺的樣本鬼魂般的中微子的能力。通過儀表一間立方公里的深南極冰,科學家能夠使探測器足夠大以捕獲罕見的中微子碰撞的簽名。當發生罕見的粉碎時,它會產生一個μ子,又留下了忠實地反映了中微子的軌跡的Cherenkov光線。當Neutrinos Smash進入另一個顆粒時產生的“光學聲音臂”由構成冰箱探測器陣列的光學傳感器感測,并且理論上可以用于將返回到源。

          “這是對冰庫最近的發現的優秀確認,將門打開到粒子物理學中的新時代,”國家科學基金會(NSF)Polar計劃中的Astrophyir Papitashvili,Astrophimir Papitashvili,Astrophimir Papitashvili,Astrophysics和Geospace Science計劃總監。“只有南極冰和NSF在地球上最荒謬的地方成功解決巨大的科學和后勤問題的能力,它只可能成為可能。”

          但是,雖然新觀察確認了天體物理中微子的存在和使用iceCube天文臺檢測它們的手段,但仍有待確定的高能中微子的實際點源。

          Albrecht Karle,一個物理學麥迪遜麥迪遜教授和物理審查信函報告的高級作者,雖然ICecube探測器記錄的中微子誘導的曲目具有良好的指向分辨率,但在不到一定程度上,ICecube團隊有未觀察到從任何單一來源發出的大量中微域。

          然而,在最新的搜索中觀察到的中微子與當天天星采樣在南半球的天空時看到的能量水平相同。卡萊說,卡萊表示,最高能量中微子的許多潛在來源都是超出銀河系的。如果在我們自己的星系中有很多來源,他指出,在觀察我們的星系飛機時,iceCube探測器會亮起 - 該區域可能會發現大多數中性生成源的地區。

          “星系的飛機是星星的位置。它是宇宙光線加速的地方,所以你希望看到更多的來源。但是,我們觀察到的最高能量的中微子來自隨機方向,“克里斯·韋弗(Chris Weaver)是新研究的相應作者,卡爾斯說。“它是聲音確認,從我們的銀河系中發現宇宙中微子是真實的。”

          iceCube基于威斯康星州iceCube粒子天體物理學中心(WIPAC),在UW-Madison。該天文臺建立了國家科學基金會的主要支持,以及全球合作伙伴資助機構的支持。來自美國,德國,瑞典,比利時,瑞士,日本,加拿大,新西蘭,澳大利亞,英國,韓國和丹麥的300多家物理學家和工程師都參與了該項目。

          出版物:M.G. AARTSEN等人,“北方天空中的天體物理MUON NEURINOS的證據,”冰箱“。萊特牧師115,081102,2015; DOI:10.1103 / physrevlett.115.081102


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