中微子工厂:宇宙射线密码的解锁者

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“中微子工厂”可能掌握着宇宙射线之谜的答案

新研究表明,来自太空深处轰击地球的高能粒子可能起源于耀斑星。


一位艺术家的插图展示了一颗耀变体如何将中微子和宇宙射线加速到极高速度。围绕超大质量黑洞的吸积盘中心,喷射出一股狭窄的高能物质射流,垂直于吸积盘,冲向太空。

(图片来源:DESY,科学传播实验室)

最新研究发现,从遥远太空轰击地球的高能中微子和宇宙射线,来自于耀变体——一种活跃的星系核,藏在星系中心,由超大质量黑洞驱动。


研究人员知道,宇宙射线是来自深空的带电粒子,以高达1020电子伏的能量不断撞击地球——这比大型强子对撞机(LHC)产生的能量还要高出一百万倍。但到底是什么让这些粒子以如此强大的力量穿越数十亿光年,至今仍然是个谜。

这是因为宇宙射线由带电粒子组成,在它们从源头穿越数十亿光年来到地球的途中,会不断受到各个星系磁场的偏转,因此我们无法追踪它们来自哪里。

一些产生宇宙射线的过程和事件也会释放出天体中微子,这些“幽灵般”的粒子可能是揭开这一谜题的“信使”,一组天体物理学家认为。


“天体中微子只在涉及宇宙射线加速的过程中产生。”来自维尔茨堡大学(JMU)的天体物理学教授Sara Buson在一份声明中说。

中微子是一种没有电荷、质量极小的粒子,它们与物质几乎不发生作用,可以穿过星系、行星,甚至人体而几乎不留下痕迹。由于他们不带电,因此不会像宇宙射线那样在旅途中被磁场偏转,这也使得它们的来源能

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