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来自银河系平面的南极“冰立方”探测到了中微子

29日,冰立方国际天体物理合作项目“冰立方中微子天文台”的自银中微研究人员在《科学》杂志上发表了一篇论文,称他们利用机器学习技术挖掘“冰立方”的河系观测数据,检测到来自银河系平面的平面中微子信号。

中微子是极探一种不带电的基本粒子,在宇宙中广泛存在,冰立方但很少与其它物质相互作用,自银中微难以探测。河系地球上绝大多数中微子都是平面由太阳和地球大气产生的,相当一部分来自太阳系以外。极探理论上,冰立方宇宙射线撞击银河系中的自银中微星际物质会产生高能中微子,但其信号很难区分外部中微子的河系“背景噪声”。在这项研究中,平面团队发现了具有统计显著性的极探信号。

位于南极地下冰层的“冰立方”,主体为1立方公里的纯冰和数千个光学传感器。每时每刻都有大量的中微子穿过地球,很少会与冰中的原子核碰撞,产生特殊的闪烁,光学传感器可以捕捉到这些闪烁。

研究小组分析了2011年5月至2021年5月记录的约6万个高能中微子事件。与不同的理论模型相比,发现了银河系平面的中微子信号。银河系平面是一个盘状平面,集中了银河系的大部分质量。这里的星际物质密度大于其他区域,并且有更多的中微子与宇宙射线相互作用。

这一结果有助于追溯宇宙射线的来源,并为银河系的研究提供新的观测窗口。宇宙射线是一种速度接近光速的亚原子粒子,主要是质子、氦原子核和少量重元素原子核,其确切来源尚不清楚。

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