冰立方探测器首次探测到来自银河系中微子

南极洲的一个中微子探测器已经发现了大量正来自遥远星系的高能中微子，但到目前为止没有一个来自我们自己的之内

新科学家 By Leah Crane

29 June 2023

Space

在南极洲已经发现了来自银河系内的中微子。Shutterstock / Denis Belitsky

在十多年搜索后，南极洲的冰立方中微子探测器已经最终发现了来自银河系内的高能粒子。这一发现为宇宙射线怎样形成这个宇宙打开一扇窗户。

银河系的圆盘在光的每个波长中是难以置信的明亮，特别是在伽马射线中，伽马射线往往被中微子伴随。但来自我们银河系内的任何中微子历史上都已经被来自其它星系的更强信号压倒，因此我们已经不能够来观测它们。

威斯康星大学麦迪逊分校的冰立方负责人弗朗西斯哈尔怎说，“我们花了10年来发现中微子中的银河系平面， 这完全的反直觉的。这就像你晚上出去并看到一个活跃的遥远星系中的明亮天空但没有银河系一样”。

研究人员将一种新的机器学习算法应用于冰立方在2011 年至 2021 年间收集的数据。这允许他们来标志以前已经被丢弃为噪声的信号，保留比以前用来选择数据进行分析的方法多达20倍以上的信号。

他们发现了似乎来自我们自己的星系内部的高能中微子的一个漫射辉光，但这些中微子的特定来源仍然飘忽的。通常，当以接近光速在太空中旅行的高能粒子宇宙射线与其它物质碰撞并创造基本粒子和辐射的淋雨时中微子形成。

但到底这些宇宙射线来自哪里以及它们如何获得如此高能量长期以来一直是有争议的。许多天体物理学家相信它们来自巨大的黑洞猛烈地吞噬它们周围的物质，但这不能是创造了冰立方刚好发现了的中微子宇宙射线的来源。哈尔怎说，“在我们的星系中我们没有一个活跃的超大质量黑洞，我们的是休眠的”。

下一步是来追踪高能中微子回到凡是产生了这些宇宙射线它们来自的。  哈尔怎说，“宇宙射线似乎主导我们银河系的高能结构，它们清楚的起一个重要角色， 现在我们有这个直接工具来识别释放宇宙射线的源，而我们已经在做它”。 

期刊参考：Science DOI: 10.1126/science.adc9818

https://www.newscientist.com/article/2380464-icecube-detector-finds-neutrinos-from-the-milky-way-for-the-first-time/