北回归线的黎明 25-09-05 12:13

@【天体与物理学史上的今天】-公元2017年9月22日的今天,首次发现高能宇宙射线、高能中微子的来源—遥远星系中心的耀变体。2018年7月12日科学家宣布人类在2017年9月22日首次发现高能宇宙射线、高能中微子的来源——遥远星系中心的耀变体。这一发现是在中微子与电磁波联合观测下做出的,破解了一百多年来宇宙射线来源的疑团,至少找到一个源头,遥远而暴烈的耀变体,从此开创了中微子天文学的新模式。这是继双中子星合并事件后,多信使天文学的又一次里程碑事件,多信使研究的威力再次展现。
据cnBeta.COM报道,一个国际研究小组揭开了“中微子”诞生谜团。据悉,该研究小组认为:中微子是在耀变体中诞生的。中微子是自然界中最基本的粒子之一,但它实际上不仅高能且难以探测,在到达地球之前它已经穿行了数十亿光年。尽管科学家们知道中微子来自宇宙深处,但是它的确切来源仍然是一个谜团。
在2017年9月中旬,天文学家首次发现且认为中微子来自于遥远的耀变体。当时,位于南极洲极点处的“冰立方”探测到一个中微子,其能量为290TeV。相比之下,欧洲核子研究中心的大型强子对撞机只能把粒子加速到7TeV,其能源远远比不上这一中微子。
据科学家表示,冰立方的主要目标是借助中微子寻找高能宇宙射线的起源,为此还建立了一个预警网络。因此,冰立方在观测到上述中微子后,立刻从南极通过卫星向天文学家发送了一个警报,并将中微子标记为“IceCube-170922A”。
最初,天文学家并没有发现任何异常,直到6天后,美国NASA的费米伽玛射线太空望远镜发现一个名为“TXS 0506+056”的耀变体变得特别明亮。很快,科学家们将目标放在该耀变体上,而这也是科学家首次将一个星系视作中微子的来源。据数据显示,该耀变体距离地球约37.8亿光年。
然而,耀变体又是什么呢?耀变体是一种密度极高的能量源,也是活动星系核的一种,其由星系中央的黑洞吸积大量物质而产生的剧烈天文现象。黑洞将吸积物质的引力能或者是黑洞自身的转动能量,转化为相对论喷流,这一现象便是“耀变体”。
在发现耀变体“TXS 0506+056”后,科学家们便开始研究中微子是否来源于耀变体。2021年6月,一位名为Buson的教授在欧洲研究理事会的支持下开始研究宇宙的各种信号,其主要目标是阐明中微子的来源,并确定耀变体是银河系外高能中微子的第一个来源。
在经过一段时间的观测分析后,Buson教授和她的小组发现相对论喷流形成后,宇宙粒子在这里被加速并发出辐射,其能量达可见光一万亿倍。因而,Buson教授认为可以将耀变体和中微子联系起来,也就是说中微子是在耀变体中诞生的。上面提到,中微子不仅高能且难以预测,它们能在宇宙中自由穿梭,甚至可以直接穿过星系、行星和人体,几乎不会留下任何痕迹。然而,它们为何能直接穿过宇宙呢?
对此,科学家解释道:宇宙中存在四种基本作用力,分别是强力、电磁力、弱力以及引力。但是中微子不参与强相互作用力,也不参与电磁反应,这也意味着前两种基本作用力对中微子不起任何作用。虽然引力对中微子有效,但是因为中微子的质量非常小,小到只有电子的几十万分之一,因而引力对中微子的影响几乎等于零。
实际上,只有弱相互作用力才能与中微子产生反应,但其作用力只存在原子核的夸克层面。当中微子遇上夸克时,就可以感受到中微子的存在,但两者相遇的难度是非常高的。因此,中微子可以自由穿过星系、行星和人体,并且几乎不会留下任何痕迹。话说回来,科学家们发现中微子的来源,有什么意义呢?
宇宙射线是自然界中能量最高的粒子,但其来源一直是个谜,因为宇宙射线中的电荷会使它们的行进路径发生改变。所以,在耀变体诞生的中微子可以帮助天文学中一个未解之谜,即宇宙射线从哪里来的。#历史上的今天[超话]#

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