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ucd天体物理学家帮助国际努力使用鬼粒发现来破解百年宇宙射线之谜

发布于2018年7月17日

南极的“幽灵般的游客”帮助解决了科学界最持久的谜团之一,并在此过程中开辟了天文学的新领域。

一个国际科学家团队,包括 365体育 天体物理学家 副教授约翰奎因 和博士学生斯蒂芬·奥布莱恩(Stephan o'brien)提供了一个关键的难题,揭开了世纪之谜,即最高能量的宇宙射线来自哪里。

VERITAS (非常有活力的辐射成像望远镜阵列),位于史密森学会的 弗雷德劳伦斯惠普天文台 在亚利桑那州南部,在距离地球大约40亿光年的超大质量黑洞附近发现了伽马射线。

虽然这种检测对于veritas来说相对常见,但这个黑洞可能是第一个已知的宇宙射线源。

艺术家对超大质量黑洞的印象,拍摄高能粒子,包括中微子和宇宙射线

2017年9月22日 冰块中微子天文台 在南极能够利用单个高能中微子粒子的轨迹来追踪它的深层空间起源。 

包装约300 teraelectron伏特,比在其内循环的质子的能量大40倍 大强子对撞机这个单一的中微子探测系统发出了一个自动通知,提醒其他天文学家注意到这颗粒子来源的天空。

几个不同的工具,包括美国国家航空航天局的观察 费米伽马射线望远镜,veritas和 魔术望远镜 在加那利群岛,发现了一个巨大的伽马射线爆发,从一个名为txs 0506 + 056的超大质量黑洞中迸发出来。

根据教授约翰奎因的说法,沿着这个中微子探测伽马射线是诱人的。 ucd物理学院 和veritas合作的副发言人,他是使用veritas确认火炬的团队的一员,因为伽马射线和中微子都是在宇宙射线的产生中产生的。

“这种中微子事件与增强的伽马射线发射的潜在联系......为观测支持了理论,即星系中心的超大质量黑洞可以负责产生最高能量的宇宙射线,”他说。

奎因教授是veritas合作的成员,该合作由来自美国,加拿大,德国和爱尔兰的20个机构的约80名科学家组成。

中的veritas数组 南亚利桑那州,美国

在2018年夏季ucd会议期间,veritas合作的成员 

自从它们在一百多年前首次被发现以来,宇宙射线已经构成了一个持久的谜团。

两篇论文发表在期刊上 科学天体物理杂志的信件 有史以来第一次提供了这些星际旅行者来源的证据。

作为强大的宇宙加速器,巨大的椭圆星系中心的超大质量黑洞,被称为blazars,负责在整个宇宙中投射数万亿次亚原子粒子,如宇宙射线和中微子。 

每隔一段时间,质子和原子核使行星坠落的能量远高于科学家在地球上产生的能量。 

但由于它们是带电粒子,这些“宇宙射线”不能直接追溯到它们的源头,因为强大的磁场填补了空间。

然而难以捉摸的中微子,它们不带电,几乎没有质量,几乎没有受到巨大加速器的干扰,科学家几乎可以直接指向它们的来源。

尽管达到数万亿,中微子很少在地球上登记,并且通常像X射线一样通过柔软的肉体传递。

但是偶尔会有一个冰原子撞到一团冰,然后瞬间闪现蓝光。 

正是这种令人毛骨悚然的火花在去年的冰块中微子天文台上引发了传感器。

基本上是一个1立方千米的水晶般清澈的冰块,周围环绕着专门的传感器,天文台的设置是为了探测这些亚原子“幽灵”何时撞向地球。

位于南极洲阿蒙森 - 斯科特南极站的冰立方实验室

blazars的一个关键特征是它们的双射流的光和基本粒子从围绕中心黑洞的恒星材料旋转旋风的两极射击。 

被冰块天文台探测到的中微子被认为是来自指向地球的喷气机。 

数以万亿计的高能中微子每天都会对地球产生影响,绝大多数中微子完全不被人注意

这一发现不仅证实了火星是高能中微子和宇宙射线的来源,而且根据法国博士a,córdova,我们的主任 国家科学基金会 管理冰块天文台,建立了一种理解宇宙的新方法。

他说,就像2016年引力波的发现一样,这一最新发现为科学家提供了一种全新的观察宇宙的方法。

“在天文学中使用像高能中微子这样的粒子的能力使得能够进行更加强大的检验......多信使天体物理学的时代就在这里。

“每个信使,从电磁辐射,引力波和现在的中微子,使我们更全面地了解宇宙,并对天空中最强大的物体和事件有重要的新见解。”

通过: 大卫卡恩斯,数字记者/媒体官,ucd大学关系