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太阳系外高能中微子首次捕获 或开启天文新时代

http://www.kexue.com 2013-11-22 10:32:18 新华网  发表评论

  多国研究人员21日在美国《科学》杂志上说,他们利用埋在南极冰下的粒子探测器,首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子。科学家评论说,中微子天文学从此进入新时代。

  中微子是一种神秘的基本粒子,不带电,质量极小,几乎不与其他物质作用,在自然界广泛存在。它能自由地穿过人体、墙壁、山脉乃至整个行星,难以捕捉和探测,因而被称为宇宙中的“隐身人”。

  地球上绝大多数中微子由太阳与地球大气产生,相当少的一部分来自太阳系之外。1987年,日本与美国研究人员捕捉到源自16.5万光年外一颗超新星爆发的24个低能中微子,后来他们因此获得诺贝尔物理学奖。不过,自那以来,科学家再没有发现来自太阳系外的中微子。

  从2010年开始,来自美国、欧洲、日本与新西兰的200多名研究人员开始利用“冰立方天文台”捕捉中微子。所谓“冰立方天文台”,是指用86根钢缆串联5160个光学传感器,埋入南极冰下制成的一个体积达1立方千米的探测器,这也是世界上最大的中微子探测器,它利用中微子与冰作用时会发出微弱蓝光进行工作。

  2012年4月,研究人员获得令人兴奋的结果:数据表明,他们捕捉到两个中微子,其能量高于常见的地球大气中微子。为此,他们开始对“冰立方天文台”工作两年所获得的数据进行全面筛检,结果发现了另外26个中微子,其中包括几个人们迄今所观察到的能量最高的中微子。

  研究人员指出,28个中微子的能量比1987年发现的超新星中微子高出100万倍以上,其特征与科学家们所预测的外星中微子特征相似,而无法用太阳中微子或大气中微子来解释。

  “冰立方天文台”首席科学家、威斯康星大学麦迪逊分校的弗朗西斯-哈尔森教授说,他们观测到的是太阳系外高能中微子的首个“坚实证据”。“在见到无数个大气中微子后,我们终于发现了一些不同的,我们等了这么久终于等到这一天。这标志着天文学的一个新时代开始了”。

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